Обратимые реакции и химическое равновесие
Рассмотрим динамическое равновесие и научимся предсказывать последствия изменения концентрации, давления и температуры.
Чему научимся
- Объяснять динамический характер равновесия
- Применять принцип Ле Шателье
- Записывать простые выражения константы равновесия
Разбираемся в теме
Равные скорости, постоянный состав
В закрытой системе обратимая реакция может достичь состояния, в котором скорости прямого и обратного процессов равны. Концентрации перестают меняться со временем, но не обязаны быть одинаковыми. Молекулы продолжают реагировать, поэтому равновесие называют динамическим, а не остановкой движения.
Для модели A + B ⇌ C при неизменной температуре записывают Kc = [C]/([A][B]) в принятом школьном концентрационном приближении. Степени соответствуют коэффициентам. Чистые твёрдые вещества и жидкости в таком выражении обычно не включают; для точного термодинамического описания используют активности.
Внешнее воздействие
При добавлении реагента система обычно смещается в сторону его расходования. Для N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃ повышение давления за счёт уменьшения объёма при постоянной температуре способствует стороне с меньшим числом молей газа, то есть образованию NH₃. Если числа молей газа одинаковы, такого преимущества нет.
Синтез аммиака экзотермичен, поэтому повышение температуры смещает его равновесие к исходным веществам, хотя ускоряет установление равновесия. Катализатор не смещает равновесие. Добавление инертного газа при постоянном объёме не меняет парциальные давления реагентов в идеальной модели; слово «давление» требует уточнения способа изменения.
Разобранные примеры
Для A + B ⇌ C равновесные концентрации [A]=0,20, [B]=0,50, [C]=0,10 моль/л. Найдите Kc в школьной модели.
- Используем выражение Kc = [C]/([A][B]) для коэффициентов 1:1:1.
- Подставляем равновесные, а не начальные концентрации: 0,10/(0,20 × 0,50).
- Получаем численное значение Kc = 1,0; в таком концентрационном выражении размерность л/моль.
Ответ. Kc = 1,0 л/моль в указанном концентрационном приближении.
Попробуй самостоятельно
Запишите своё решение, затем сравните его с разбором. Развёрнутые ответы автоматически не оцениваются.
Открываем задания…
Самопроверка
Закрепление материала
Мини-тест
Выберите ответ на каждый вопрос. Объяснения откроются после проверки.
Открываем мини-тест…
Словарь урока
- Динамическое равновесие
- Состояние с равными скоростями двух направлений и постоянным составом.
- Константа равновесия
- Характеристика равновесия заданной реакции при определённой температуре.
- Принцип Ле Шателье
- Правило качественного предсказания ответа равновесной системы на воздействие.
Связь с программой
Тема: обратимые реакции. Раздел: Энергетика, скорость и равновесие.
- ФРП СОО «Химия», базовый уровень, 10–11 классы ↗Единое содержание общего образованияПроверенная копия программы ↗Страницы PDF: 12, 24, 39, 40
Содержание базового курса сверено с программой 12 октября 2026 г. Источники программы описывают содержание школьного курса химии; объяснения, примеры и задания — авторские материалы Умблика. Последовательность школьных занятий и актуальные требования уточняет учитель в рабочей программе.
Твой маршрут
Общая и неорганическая химия