Для анализа влияния различных факторов на положение химического равновесия в реакции 2NO + O2 ⇌ 2NO2 + Q, важно учитывать принцип Ле Шателье, который гласит, что система в равновесии будет стремиться противодействовать изменениям внешних условий.
1) Повышение давления: В данной реакции участвуют 3 молекулы газообразных веществ на левой стороне (2NO + O2) и 2 молекулы на правой стороне (2NO2). Согласно принципу Ле Шателье, повышение давления смещает равновесие в сторону уменьшения числа молекул газа, то есть в сторону продуктов. Следовательно, равновесие сместится в сторону образования NO2, а не реагентов.
2) Понижение давления: Понижение давления приведет к смещению равновесия в сторону увеличения числа молекул газа, что в данном случае значит в сторону реагентов (2NO + O2). Таким образом, равновесие сместится в сторону реагентов.
3) Снижение температуры: Поскольку реакция экзотермическая (выделяется тепло, обозначенное как +Q), снижение температуры будет способствовать смещению равновесия в сторону, где выделяется тепло, чтобы компенсировать это изменение. Это значит, что равновесие сместится в сторону продуктов (2NO2), а не реагентов.
4) Применение катализатора: Катализатор ускоряет достижение равновесия, но не изменяет положение самого равновесия. Он снижает энергию активации для прямой и обратной реакций в равной степени. Таким образом, применение катализатора не смещает равновесие ни в сторону продуктов, ни в сторону реагентов.
Подводя итог, равновесие реакции 2NO + O2 ⇌ 2NO2 + Q сместится в сторону реагентов только при понижении давления.