Повышенный уровень: подсчитайте газовые коэффициенты перед предсказанием сдвига
Введено| English | Значение |
|---|---|
| compression/kəmˈpreʃn/ | сжатие |
| gas-coefficient count/ɡæs ˌkəʊɪˈfɪʃənt kaʊnt/ | подсчёт коэффициентов газовых веществ |
Что могло бы объяснить это наблюдение?
- Высший уровень: сжатие газовой смеси, находящейся в равновесии, смещает его в сторону меньшего числа газообразных частиц. Подсчитайте коэффициенты из уравнения реакции перед определением того, какой продукт favoured (предпочтителен).
- Начните с гипотезы. Укажите величины или признаки, которые вы будете сравнивать, затем определите, какие доказательства могут различить два объяснения.
Построение модели
- Для газовых равновесий увеличение давления за счёт сжатия при постоянной температуре смещает равновесие в сторону меньшего числа молекул газа в уравнении реакции. Уменьшение давления за счёт расширения favours (способствует) стороне с большим числом молекул газа. Считайте только газообразные коэффициенты, а не все атомы внутри каждой формулы. Для N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g), слева четыре газообразные молекулы, справа — две, поэтому сжатие favours (способствует) образованию аммиака.
- Подсчет газообразных коэффициентов: Сумма коэффициентов в уравнении реакции для газообразных видов с одной стороны; Сжатие: Уменьшение объема указанного газового mixtures для повышения его давления при постоянной температуре.
Для N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g), сжатие при постоянной температуре благоприятствует какой стороне?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Сжатие благоприятствует стороне с МЕНЬШИМ количеством молекул газа. Здесь 1 + 3 = 4 молекулы исходных веществ превращаются всего в 2 молекулы аммиака, поэтому повышенное давление смещает равновесие в сторону аммиака. Баланс атомов не имеет значения для правила подсчета газовых молекул.
Сопоставьте каждый технический термин с его точным определением.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Используйте определения для различения смежных величин и процессов.
Выберите доказательства для проверки
- Если число молекул газа одинаково по обе стороны, изменение давления путём сжатия не вызывает сдвига состава под действием давления в данной модели. H₂(g) + I₂(g) ⇌ 2HI(g) имеет по две молекулы с каждой стороны. Если в приведённом уравнении присутствуют твёрдые вещества или жидкости, не учитывайте их коэффициенты как газообразные молекулы. Сжатие также может влиять на скорости реакций за счёт увеличения концентрации частиц газа; само по себе влияние на скорость не является доказательством сдвига равновесия.
- Запишите символы агрегатных состояний и общее количество газов с каждой стороны. Укажите сжатие или расширение реагирующей смеси при постоянной температуре: простое добавление постороннего газа не оправдывает слепое применение того же правила без описания объема/давления. Оцените предоставленный промышленный выбор с учетом выхода, скорости, стоимости оборудования и эксплуатационных ограничений. Не просите студентов конструировать высокотемпературные реакторы.
Какие две привычки делают расследование или модель в данном случае более обоснованными?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Указание условий и допущений позволяет другим точно воспроизвести работу, а фиксация подтверждающих данных даёт возможность проверить вывод. Сокрытие противоречащих результатов устраняет доказательства, способные оспорить ошибочный вывод, а одно измерение никогда не может обосновать более широкий claim.
Работайте с известными величинами
- Укажите известные значения и их единицы измерения. Выберите соотношение, предположения которого подходят к данному случаю, затем преобразуйте формулу перед подстановкой.
- Известно: в 2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g), сумма коэффициентов газов слева равна трём, справа — двум. Сжатие смещает равновесие в сторону продуктов; расширение — в сторону реагентов. Тыча стехиометрических прямых реакций преобразуют 3,000 газовых молекул в 2,000, что составляет уменьшение на 1,000 в данной модели подсчёта. Уравнение предсказывает направление сдвига, а не конкретный процент конверсии.
Для N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃, где все вещества газообразны, найдите суммарное количество газообразных коэффициентов в стороне исходных веществ. Используйте ту же последовательность: известные величины → модель → соотношение → подстановка → единицы измерения и интерпретация.
Для N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃ со всеми газообразными веществами, найдите общее количество газовых коэффициентов на стороне реагентов.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Результат составляет 4 . Известно: N2 + 3H2 в левой части уравнения, оба вещества газообразны. Сумма газообразных коэффициентов = 1 + 3 = 4. В правой части (продуктах) содержится 2, поэтому сжатие благоприятствует образованию продуктов.
Проверьте вывод и его ограничения
- Не учитывайте атомы кислорода при определении правила подсчёта газов. Более высокое давление не всегда favours products (благоприятствует продуктам); оно благоприятствует меньшему количеству газового вещества. Равные количества означают отсутствие смещения, вызванного давлением, в рамках заданной модели сжатия, но это не означает, что скорость реакции никогда не может измениться. Весь этот раздел источника предназначен только для уровня Higher.
- Вернитесь к первоначальному наблюдению. Объясните, что подтверждает результат, при каких условиях он верен и каким образом можно проверить конкурирующее объяснение.
Повышение давления всегда смещает равновесие в сторону продуктов. Это утверждение неверно: давление смещает равновесие в сторону стороны с МЕНЬШИМ числом молекул ГАЗА — какой бы ни была эта сторона. Если у продуктов больше молекул газа, давление favors (благоприятствует) реагентам; равенство их количества означает полное отсутствие смещения.
Высокий уровень: подсчитывайте газообразные коэффициенты перед прогнозированием сдвига: Если количество газовых молекул одинаково с обеих сторон, изменение давления путём сжатия не вызывает смещения состава, вызванного давлением, в данной модели. H₂(g) + I₂(g) ⇌ 2HI(g) имеет по две молекулы с каждой стороны. Если в предоставленном уравнении присутствуют твердые или жидкие вещества, не учитывайте их коэффициенты как газовые молекулы. Сжатие также может влиять на скорости за счет увеличения концентрации частиц газа; сам по себе эффект скорости не является доказательством смещения равновесия.
Увеличение давления всегда смещает равновесие в сторону продуктов.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Давление смещает равновесие в сторону стороны с меньшим КОЛИЧЕСТВОМ ГАЗОБРАЗНЫХ молекул — какой бы из сторон это ни было. Если бы у продуктов было больше молекул газа, давление благоприятствовало бы исходным веществам; равное количество означает полное отсутствие смещения.
Сумма коэффициентов уравнения для газообразных веществ на одной стороне: запишите технический термин.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
счет газовых коэффициентов означает Сумму коэффициентов уравнения для газообразных веществ на одной стороне.