Reakcja 2SO2 + O2 → 2SO3 ma podane ΔH < 0, czyli jest egzotermiczna (wydziela ciepło). Zgodnie z zasadą Le Chateliera wzrost temperatury działa jak "dodanie ciepła", więc układ będzie przeciwdziałał zmianie, przesuwając równowagę w kierunku pochłaniania ciepła, czyli w stronę reakcji odwrotnej. Stąd, aby sprzyjać tworzeniu SO3, należy stosować możliwie niższą temperaturę (w sensie równowagowym).
Drugi czynnik to ciśnienie. W reakcjach gazowych wzrost ciśnienia sprzyja stronie, po której jest mniej moli gazu. W tym równaniu po stronie substratów są łącznie 3 mole gazu (2 + 1), a po stronie produktów 2 mole gazu. Zatem zwiększenie ciśnienia przesuwa równowagę w stronę produktów, czyli w kierunku SO3.
Dlatego odpowiedź "Pod zwiększonym ciśnieniem i w możliwie niskiej temperaturze." jest właściwa: oba czynniki (niższa T i wyższe p) działają zgodnie na zwiększenie udziału SO3 w mieszaninie równowagowej.
Pozostałe propozycje są niekorzystne, bo:
- połączenie zwiększonego ciśnienia z wysoką temperaturą daje czynniki działające przeciwnie (ciśnienie sprzyja produktom, temperatura sprzyja substratom), więc nie jest to "korzystne" dla tworzenia SO3 w ujęciu równowagi;
- zmniejszone ciśnienie sprzyja stronie z większą liczbą moli gazu, czyli substratom, więc obniża korzystne przesunięcie w stronę SO3, niezależnie od temperatury;
- połączenie zmniejszonego ciśnienia i wysokiej temperatury jest najgorsze dla wydajności równowagowej, bo oba czynniki przesuwają układ w stronę substratów.
Warto też pamiętać o typowej pułapce egzaminacyjnej: wyższa temperatura często zwiększa szybkość reakcji, ale dla reakcji egzotermicznej może jednocześnie pogarszać wydajność równowagową. W tym pytaniu oceniany jest kierunek przesunięcia równowagi.
