Как изменится скорость реакции, если уменьшить объём сосуда?

Если при постоянной температуре объём газовой смеси уменьшить в x раз, концентрация каждого газа вырастет в x раз. Для одностадийной реакции amathrmA + bmathrmB с газообразными реагентами скорость вырастет в x^a+b раз. Например, для 2mathrmNO + mathrmO_2 rightarrow 2mathrmNO_2 при сжатии в 2 раза скорость растёт в 2^2 · 2 = 8 раз.

Смещает ли давление равновесие, если слева и справа одинаковое число молей газов?

Нет. Например, в системе mathrmN_2 + O_2 rightleftarrows 2NO слева и справа по 2 моль газов, поэтому ни повышение, ни понижение давления равновесие не смещает. При сжатии скорости прямой и обратной реакций растут в одинаковое число раз, их равенство сохраняется, и равновесие не нарушается.

← Все темы: Химия

Химия · теория к ЕНТ

Скорость реакции и химическое равновесие

Тема о том, от чего зависит скорость реакции и куда смещается равновесие обратимой реакции при изменении условий. Нужна в расчётах по правилу Вант-Гоффа и в заданиях на принцип Ле Шателье.

Потренировать эту темуС полным доступом — тренировка по этой теме, без него — бесплатный тест по предмету.

Что проверяет ЕНТ по этой теме

Раздел: 02 Закономерности протекания химических реакций

Пункт спецификации НЦТ: 04 Кинетика. Химическое равновесие

По нашей оценке, в варианте в среднем 2–3 задания по этой теме из 40.

Спецификация ЕНТ 2026 по этому предмету: темы и задания

Что нужно уметь

Объяснять, как на скорость реакции влияют природа веществ, концентрация, температура, площадь соприкосновения и катализатор
Рассчитывать изменение скорости по правилу Вант-Гоффа и закону действующих масс
Определять по принципу Ле Шателье, куда смещается равновесие при изменении температуры, давления и концентрации

Кратко о главном

Скорость реакции. v = \pm\frac{\Delta c}{\Delta t} — изменение концентрации за единицу времени. Растёт при нагревании, росте концентрации, измельчении твёрдого вещества, с катализатором.
Закон действующих масс. Для одностадийной реакции a\mathrm{A} + b\mathrm{B}: v = k \cdot c^a(\mathrm{A}) \cdot c^b(\mathrm{B}), где k — константа скорости. Твёрдые вещества в формулу не входят.
Правило Вант-Гоффа. \frac{v_2}{v_1} = \gamma^{\frac{t_2 - t_1}{10}}, где t — температура в °C, \gamma — температурный коэффициент, обычно 2–4. Время реакции падает во столько же раз.
Принцип Ле Шателье. Равновесие смещается в сторону ослабления воздействия: добавили реагент — к продуктам, нагрели — к эндотермической, охладили — к экзотермической. Катализатор его не смещает.
Давление. Сжатие смещает равновесие к меньшему числу молей газов, понижение давления — к большему; при равном числе молей газов давление не влияет.

Задания с разбором

Из банка заданий ENTLab, не из вариантов НЦТ. Сначала попробуй решить, потом открой разбор.

При 30 °C реакция заканчивается за 320 с. Температурный коэффициент реакции \gamma = 2. Время протекания этой реакции при 70 °C

A)160 с
B)5120 с
C)20 с
D)40 с

Ответ и разбор

Верный ответ: C

Температура выросла на 70 - 30 = 40 °C, это 40 : 10 = 4 шага по 10 °C. По правилу Вант-Гоффа скорость возрастает в \gamma^{4} = 2^{4} = 16 раз, а время реакции во столько же раз сокращается: 320 : 16 = 20 с. Вариант 160 с — время поделено на \gamma один раз: 320 : 2 = 160. Вариант 40 с — коэффициент умножен на число шагов вместо возведения в степень: 2 \cdot 4 = 8, 320 : 8 = 40. Вариант 5120 с — время умножено, а не поделено: 320 \cdot 16 = 5120.

Система, равновесие в которой при повышении давления смещается в сторону продуктов (\mathrm{C}, \mathrm{CaCO_3} и \mathrm{CaO} — твёрдые вещества, остальные — газы)

A)\mathrm{2NO + O_2 \rightleftarrows 2NO_2}
B)\mathrm{CaCO_3 \rightleftarrows CaO + CO_2}
C)\mathrm{N_2O_4 \rightleftarrows 2NO_2}
D)\mathrm{C + CO_2 \rightleftarrows 2CO}

Ответ и разбор

Верный ответ: A

При повышении давления равновесие смещается туда, где меньше молей газов. В системе A слева 2 + 1 = 3 моль газов, справа 2 моль: число молей газов уменьшается, значит, равновесие смещается к \mathrm{NO_2} — верен вариант A. B: слева газов нет, справа 1 моль \mathrm{CO_2} — равновесие смещается влево. C: 1 моль газа слева и 2 моль справа — смещение влево. D: твёрдый углерод не считают, слева 1 моль газа, справа 2 моль — тоже смещение влево. Кто выбирает B, C или D, путает направление: думает, что давление смещает равновесие в сторону большего числа молей газов.

Типичные ошибки

Умножать \gamma на число десятков градусов вместо возведения в степень: при нагревании на 40 °C и \gamma = 2 скорость растёт в 2^4 = 16 раз, а не в 8.
Путать скорость и время: если скорость выросла в 16 раз, время реакции уменьшилось в 16 раз — время делят, а не умножают.
При сжатии забывать возвести концентрацию в степень коэффициента или учитывать только один газ: каждый газообразный реагент входит в степени своего коэффициента.
Учитывать твёрдые вещества (\mathrm{C}, \mathrm{CaCO_3}, \mathrm{CaO}) при подсчёте молей газов. Влияние давления определяют только по газам.

Вопросы по теме

Как изменится скорость реакции, если уменьшить объём сосуда?: Если при постоянной температуре объём газовой смеси уменьшить в x раз, концентрация каждого газа вырастет в x раз. Для одностадийной реакции a\mathrm{A} + b\mathrm{B} с газообразными реагентами скорость вырастет в x^{a+b} раз. Например, для 2\mathrm{NO} + \mathrm{O_2} \rightarrow 2\mathrm{NO_2} при сжатии в 2 раза скорость растёт в 2^2 \cdot 2 = 8 раз.
Смещает ли давление равновесие, если слева и справа одинаковое число молей газов?: Нет. Например, в системе \mathrm{N_2 + O_2 \rightleftarrows 2NO} слева и справа по 2 моль газов, поэтому ни повышение, ни понижение давления равновесие не смещает. При сжатии скорости прямой и обратной реакций растут в одинаковое число раз, их равенство сохраняется, и равновесие не нарушается.

Потренировать эту тему

ENTLab пишет теорию своими словами на основе спецификации НЦТ. Мы не НЦТ и никак с ним не связаны.