سوال ۲۴۴ شیمی کنکور تجربی ۱۴۰۱ با پاسخ تشریحی

برای بررسی عبارت‌ها، اثر دما و فشار را جداگانه در نظر می‌گیریم.

گام اول: تشخیص جهت گرماده و شمار مول‌های گازی
چون $\Delta H<0$ است، واکنش رفت گرماده است؛ بنابراین می‌توان گرما را به‌صورت مفهومی در سمت فراورده‌ها قرار داد:
$\mathrm{2A(g)+D(g)\rightleftharpoons 2X(g)}+\text{گرما}$
همچنین مجموع ضرایب گازی در سمت واکنش‌دهنده‌ها $2+1=3$ و در سمت فراورده‌ها $2$ است.

گام دوم: بررسی عبارت اول — درست
با کاهش دما، مطابق اصل لوشاتلیه تعادل در جهت تولید گرما جابه‌جا می‌شود تا با کاهش دما مقابله کند. چون جهت رفت گرماده است، تعادل به سمت فراورده‌ها پیش می‌رود. (شیمی ۳، صفحهٔ ۱۰۷–۱۰۸)

گام سوم: بررسی عبارت دوم — درست
افزایش دما، جهت مصرف گرما یعنی جهت برگشت را تقویت می‌کند. در نتیجه، برای این واکنش گرماده مقدار ثابت تعادل کاهش می‌یابد. عبارت ثابت تعادل نیز به شکل $K=\frac{[X]^2}{[A]^2[D]}$ است؛ افزایش دما تعادل را به سود واکنش‌دهنده‌ها تغییر می‌دهد و مقدار این نسبت در تعادل جدید کوچک‌تر می‌شود. (شیمی ۳، صفحهٔ ۱۰۷–۱۰۸)

گام چهارم: بررسی عبارت سوم — نادرست
افزایش فشار بر اثر کاهش حجم، در دمای ثابت، تعادل را به سمت مول‌های گازی کمتر، یعنی جهت رفت، جابه‌جا می‌کند؛ اما مقدار ثابت تعادل تغییر نمی‌کند. در این بررسی‌ها، تنها تغییر دما می‌تواند مقدار $K$ را تغییر دهد. بنابراین افزایش مقدار فراورده بر اثر فشار را نباید با افزایش ثابت تعادل اشتباه گرفت. (شیمی ۳، صفحهٔ ۱۰۶ و صفحهٔ ۱۰۷–۱۰۸)

گام پنجم: بررسی عبارت چهارم — درست
کاهش فشار بر اثر افزایش حجم، در دمای ثابت، تعادل را به سمت مول‌های گازی بیشتر می‌برد. سمت واکنش‌دهنده‌ها دارای $3$ مول گاز در برابر $2$ مول گاز در سمت فراورده‌هاست؛ پس تعادل در جهت برگشت جابه‌جا می‌شود. (شیمی ۳، صفحهٔ ۱۰۷)

در نتیجه، عبارت‌های اول، دوم و چهارم درست‌اند و در مجموع سه عبارت درست داریم.

پاسخ: گزینهٔ ۳