Desplazamiento del equilibrio

a) Sentido de la reacción

Concentraciones en ese momento:$$[\text{A}] = \frac{2{,}5\ \text{mol}}{2\ \text{L}} = 1{,}25\ \text{mol/L} \qquad [\text{B}] = \frac{3\ \text{mol}}{2\ \text{L}} = 1{,}5\ \text{mol/L}$$El cociente de reacción tiene la misma forma que $K_c$, pero con las concentraciones de ese instante (no necesariamente de equilibrio):$$Q_c = \frac{[\text{B}]^2}{[\text{A}]} = \frac{(1{,}5)^2}{1{,}25} = \frac{2{,}25}{1{,}25} = 1{,}8$$Comparamos: $Q_c = 1{,}8 > K_c = 0{,}3$. Hay demasiado producto respecto al equilibrio: para que $Q_c$ disminuya hasta igualar a $K_c$, tiene que gastarse B y formarse A. La reacción se desplaza hacia la izquierda (hacia los reactivos, en sentido inverso):$$2\,\text{B}(g) \longrightarrow \text{A}(g)$$

b) ¿Exotérmica o endotérmica?

Según el principio de Le Chatelier, si se perturba un sistema en equilibrio, este evoluciona en el sentido que contrarresta la perturbación. Aumentar la temperatura es aportar calor, así que el equilibrio se desplaza en el sentido en que se absorbe calor, es decir, en el sentido endotérmico.

Al calentar aumenta $[\text{B}]$: el equilibrio se ha desplazado hacia la derecha. Por tanto, el sentido directo ($\text{A} \longrightarrow 2\,\text{B}$) es el que absorbe calor:$$\text{A}(g) + \text{calor} \rightleftharpoons 2\,\text{B}(g) \qquad \Delta H > 0$$La reacción directa es endotérmica. (Equivalentemente: al subir $T$ aumenta $K_c$, lo que solo ocurre si $\Delta H > 0$.)