Как изменится скорость реакции синтеза аммиака: N2(r) + 3H2(r) = 2NH3(г) при увеличении концентрации исходных веществ в 3 раза?
Химия 11 класс Скорость химической реакции скорость реакции синтез аммиака увеличение концентрации N2 H2 NH3 химия 11 класс влияние концентрации на реакцию
Для понимания, как изменение концентрации исходных веществ влияет на скорость реакции, давайте рассмотрим несколько ключевых моментов.
1. Закон действующих масс: Скорость химической реакции зависит от концентраций реагентов. В общем случае, скорость реакции может быть описана уравнением:
v = k * [N2]^a * [H2]^b
где:
2. Определение порядков реакции: Для реакции синтеза аммиака (N2 + 3H2 = 2NH3) обычно предполагается, что порядок реакции по азоту (N2) равен 1, а по водороду (H2) равен 3, так как он участвует в реакции с коэффициентом 3. Таким образом, мы можем записать:
v = k * [N2]^1 * [H2]^3
3. Увеличение концентрации: Если мы увеличим концентрацию N2 и H2 в 3 раза, то новые концентрации будут:
4. Подставляем новые концентрации в уравнение скорости:
v_new = k * (3 * [N2])^1 * (3 * [H2])^3
5. Упрощаем уравнение:
v_new = k * 3 * [N2] * (27 * [H2]^3) = 27 * 3 * k * [N2] * [H2]^3 = 81 * (k * [N2] * [H2]^3) = 81 * v
6. Вывод: Таким образом, при увеличении концентрации исходных веществ (N2 и H2) в 3 раза, скорость реакции синтеза аммиака увеличится в 81 раз.