السؤال رقم 17 لعام 2012، حول اتجاه التفاعل
Thread Content
17. في عملية تصنيع الأمونيا من الغاز الطبيعي كمادة خام، يتم اعتبار هذه المواد غازات مثالية. تكون ردة فعل تحويل بخار الميثان كالتالي: CH4(g) + H2O(g) → CO(g) + 3H2(g)، وهي ردة فعل قابلة للعكس. فإذا زادت كمية بخار الماء، كيف ستتغير اتجاه الردة الفعل؟ أ: يتغير نحو اتجاه المواد المتفاعلة. ب: لا يحدث أي تأثير. ج: يتغير نحو اتجاه المنتجات. د: لا يمكن الحكم. إعادة طرح سؤال قديم، والوضع مربك تمامًا. إذا قلنا إن إضافة بخار الماء أدى إلى زيادة ضغط النظام، فيجب أن يحدث التغيير نحو اتجاه انخفاض الضغط، أي نحو اتجاه المواد المتفاعلة. لكن بخار الماء هو أيضًا مادة متفاعلة، أليس كذلك؟ أفلا يتجه نحو المنتجات أيضًا؟ أليس الجواب هو أنه لا يمكن الحكم على D؟
لقد سردت الصيغ للتو، ويفترض أن B لا يؤثر على النتيجة
لتحديد اتجاه التفاعل، يتم النظر بشكل أساسي إلى التغيرات في تركيز المكونات المختلفة. في هذه المسألة، إذا كان الحجم ثابتًا، فإن إضافة بخار الماء يغير تركيز الماء، بينما لا تحدث أي تغييرات أخرى، وبالتالي يتجه التفاعل نحو اليمين. ولكن نظرًا لعدم توفر جميع الشروط، لا يمكن تحديد الاتجاه، لذا الخيار الصحيح هو D
يبدو أن الشروط في هذا السؤال غير كاملة؛ فمن حيث الضغط أو التركيز، لم يُذكر ما إذا كان الحجم ثابتًا أم لا
يبدو أن الشروط في هذا السؤال غير كاملة؛ فمن حيث الضغط أو التركيز، لم يُذكر ما إذا كان الحجم ثابتًا أم لا
الفكرة 1: عملية الإنتاج تتم داخل المفاعل، وتعتبر حجمها ثابتًا； عند إضافة بخار الماء، يتحرك التوازن نحو اتجاه خفض الضغط، أي نحو اتجاه المواد المتفاعلة ； مع إضافة بخار الماء، يزداد تركيز المواد المتفاعلة، ومن الناحية الديناميكية، يزداد معدل التفاعل الإيجابي ； وبالتالي، تزداد سرعة التفاعل العكسي أيضًا ； لكن النتيجة النهائية هي أن معدل التفاعل أكبر من معدل التفاعل الإيجابي. الفكرة 2: عملية الإنتاج تتم داخل المفاعل، وتعتبر حجمها ثابتًا ； يتم التحكم في الضغط عادةً خلال عملية الإنتاج، مع مراعاة ثبات الضغط ； مع ثبات الحجم والضغط، وإضافة بخار الماء، من المؤكد أن ذلك سيؤدي إلى انخفاض كمية الميثان أو انخفاض درجة الحرارة ； بما أن السؤال لم يذكر تقليل الميثان، فمن المؤكد أن النظام المغلق سيميل إلى انخفاض درجة حرارته ； مع انخفاض درجة الحرارة، يتجه التفاعل حتمًا نحو انبعاث الحرارة ； التفاعل الموجب يمتص الحرارة، بينما التفاعل العكسي يطلق الحرارة ； لذلك، التوازن يتحرك أيضًا إلى اليسار! !
يجب فهم هذا السؤال على النحو التالي: كل من الميثان وبخار الماء هما متفاعلان؛ وعند زيادة كمية المتفاعلات مع ثبات باقي المعاملات، فإن التفاعل سيسير بالتأكيد في اتجاه التفاعل الإيجابي. وبالنسبة للميثان، فإن التفاعل يكون أكثر اكتمالاً، ومن هذا المنطلق، فإن التفاعل يجب أن يسير بالضرورة في اتجاه تكوين النواتج. أي أن الإجابة C هي الصحيحة. المؤلف يفكر بطريقة معقدة جدًا.
بالنسبة للمواد الصلبة النقية والسوائل النقية، فإن زيادة كمية المواد المتفاعلة لا يغير من تركيزها، أي أن تركيز الماء لا يتغير. ولذلك، من هذا المنظور، فإن التوازن لن يتغير； لكن زيادة كمية بخار الماء يؤدي إلى ارتفاع ضغط النظام، وينتقل التوازن نحو اتجاه تقلص الحجم
اختر C، زيادة كمية المتفاعلات تجعل التوازن يتحرك إلى اليمين