Ví dụ $\rm 4.$

a) Để xác định cách tác động của nhiệt độ lên các cân bằng (1) và (2), chúng ta cần xem xét ΔrH của mỗi phản ứng. - Đối với phản ứng (1): $C(s) + H_2O(g) \rightleftharpoons CO(g) + H_2(g) ~ \Delta_rH^0_{298} = 130~kJ$ Đây là một phản ứng thu nhiệt (endo). Theo nguyên lý Le Chatelier, nếu tăng nhiệt độ, cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều thuận (tức là về phía sản phẩm) để hấp thụ nhiệt. - Đối với phản ứng (2): $CO(g) + H_2O(g) \rightleftharpoons CO_2(g) + H_2(g) ~ \Delta_rH^0_{298} = -42~kJ$ Đây là một phản ứng tỏa nhiệt (exo). Nếu tăng nhiệt độ, cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều ngược lại (tức là về phía phản ứng thu nhận nhiệt) để giảm bớt nhiệt. Vậy nên, chúng ta cần giảm nhiệt độ để cân bằng (2) chuyển dịch theo chiều thuận. **Tóm lại:** - Đối với (1): Tăng nhiệt độ → chuyển dịch theo chiều thuận. - Đối với (2): Giảm nhiệt độ → chuyển dịch theo chiều thuận. b) Trong thực tế, hơi nước được sử dụng dư nhiều (4-5 lần) so với khí carbon monoxide trong phản ứng (2) vì lý do: - Hơi nước dư giúp đảm bảo rằng phản ứng (2) diễn ra triệt để, tức là toàn bộ khí CO được chuyển đổi thành CO2. Điều này rất quan trọng để thu được sản phẩm CO2 trong một lượng lớn và đồng thời cải thiện hiệu suất của phản ứng. - Thêm vào đó, việc có đủ hơi nước cũng giúp duy trì nồng độ CO2, ngăn ngừa sự tái tạo của CO. Hơi nước dư cũng có thể giúp làm mát quá trình, do phản ứng (2) là phản ứng tỏa nhiệt. c) Nếu tăng áp suất, chúng ta cũng cần phân tích số mol chất tham gia và sản phẩm trong mỗi phản ứng: - Đối với phản ứng (1): $C(s) + H_2O(g) \rightleftharpoons CO(g) + H_2(g)$ Phản ứng này có 1 mol hơi nước (chất khí) và cho ra 2 mol khí (1 mol CO + 1 mol H2). Do đó, tăng áp suất sẽ làm cân bằng dịch chuyển về phía có ít mol khí hơn. Vì vậy, cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều ngược lại (về phía chất rắn và hơi nước). - Đối với phản ứng (2): $CO(g) + H_2O(g) \rightleftharpoons CO_2(g) + H_2(g)$ Ở đây cũng có 2 mol khí (1 mol CO + 1 mol H2) sang 2 mol khí (1 mol CO2 + 1 mol H2). Số mol khí không thay đổi, do đó áp suất không tác động lên vị trí cân bằng của phản ứng này. **Tóm lại:** - Đối với (1): Tăng áp suất → chuyển dịch theo chiều ngược lại. - Đối với (2): Tăng áp suất → không thay đổi.