Cho các cân bằng hóa học sau: (1) N_2(k) + 3H_2(k) ⇄ 2NH_3(k). (2) 2SO_2(k) + O_2(k) ⇄ 2SO_3(k). (3) CO_2(k) + H_2(k) ⇄ CO_(k) + H₂O_(k). (4) N₂O_4(k) ⇄ 2NO_2(k). (5) C_(r) + CO_2(k) ⇄ 2CO_(k). Số cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận khi tăng áp suất của hệ phản ứng là

Phương pháp giải:

Nguyên lí chuyển dịch cân bằng Lơ Sa-tơ-li-ê: Một phản ứng thuận nghịch đang ở trạng thái cân bằng khi chịu tác động từ bên ngoài như biến đổi nồng độ, áp suất, nhiệt độ, thì cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều làm giảm tác động bên ngoài đó.

Ở phản ứng trong pha khí, áp suất tỉ lệ thuận với số mol các khí trong hệ.

Giải chi tiết:

- Khi tăng áp suất của hệ, theo nguyên lí chuyển dịch cân bằng Lơ Sa-tơ-li-ê: cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều làm giảm áp suất của hệ.

- Xét cân bằng (1): vế trái có 3 + 1 = 4 mol khí, vế phải có 2 mol khí

⟹ Khi tăng áp suất của hệ, cân bằng sẽ dịch chuyển theo chiều làm giảm áp suất của hệ (giảm số mol khí) → chiều thuận.

- Xét cân bằng (2): vế trái có 2 + 1 = 3 mol khí, vế phải có 2 mol khí

⟹ Khi tăng áp suất của hệ, cân bằng sẽ dịch chuyển theo chiều làm giảm áp suất của hệ (giảm số mol khí) → chiều thuận.

- Xét cân bằng (3): vế trái có 1 + 1 = 2 mol khí, vế phải có 1 + 1 = 2 mol khí

⟹ Cả 2 vế có số mol khí bằng nhau.

⟹ Áp suất của hệ không ảnh hưởng đến sự chuyển dịch của cân bằng này.

-  Xét cân bằng (3): vế trái có 1 mol khí, vế phải có 2 mol khí

⟹ Khi tăng áp suất của hệ, cân bằng sẽ dịch chuyển theo chiều làm giảm áp suất (giảm số mol khí) của hệ → chiều nghịch.

- Xét cân bằng (4): vế trái có 1 mol khí, vế phải có 2 mol khí

⟹  Khi tăng áp suất của hệ, cân bằng sẽ dịch chuyển theo chiều làm giảm áp suất (giảm số mol khí) của hệ → chiều nghịch.

Vậy khi tăng áp suất của các hệ phản ứng, có 2 cân bằng dịch chuyển theo chiều thuận là (1) và (2).