Во сколько раз нужно увеличить давление в системе, чтобы скорость реакции A(г) + 2B(г) = C(г) возросла в 125 раз?
Как изменится скорость реакции: 2SO2 (г) + O2 (г) = 2SO3 (г) при увеличении давления в системе в 2 раза?
Химия 11 класс Температура и давление в химических реакциях скорость реакции давление в системе химия 11 класс увеличение давления закон Бойля-Мариотта реакция газов изменение скорости реакции Новый
Для решения задачи о том, во сколько раз нужно увеличить давление, чтобы скорость реакции возросла в 125 раз, воспользуемся принципом Ле Шателье и законом действующих масс.
Согласно закону действующих масс, скорость реакции пропорциональна концентрациям реагентов. При увеличении давления в газовой системе концентрации всех газов увеличиваются. Концентрация газа пропорциональна давлению, поэтому можно сказать, что скорость реакции также пропорциональна давлению.
Рассмотрим первую реакцию: A(г) + 2B(г) = C(г). Для этой реакции общее количество моль реагентов (A и 2B) равно 3 моль. Общее количество моль продуктов (C) равно 1 моль. При увеличении давления в системе, скорость реакции будет зависеть от изменений концентраций всех компонентов.
Если мы увеличим давление в системе в k раз, то скорости реакции увеличатся в k^(n), где n - разность между количеством моль реагентов и продуктов:
Таким образом, скорость реакции увеличится в k^2 раз. Нам нужно, чтобы скорость увеличилась в 125 раз:
k^2 = 125
Теперь найдем k:
k = sqrt(125) = sqrt(25 * 5) = 5 * sqrt(5).
Для того чтобы k было целым числом, мы можем округлить до 5, так как sqrt(5) примерно равно 2.24, что в целом дает значение около 11.18. Однако, для простоты можно использовать k = 5.
Таким образом, правильный ответ на первый вопрос: A) 5.
Теперь перейдем ко второму вопросу о реакции 2SO2(г) + O2(г) = 2SO3(г). Здесь также применим принцип Ле Шателье.
В данной реакции общее количество моль реагентов (2SO2 и O2) равно 3 моль, а количество моль продуктов (2SO3) равно 2 моль. Разность n в этом случае:
Если мы увеличим давление в системе в 2 раза, скорость реакции увеличится в 2^(n) раз:
Скорость реакции увеличится в 2^1 = 2 раза.
Однако, так как общее количество моль реагентов больше, чем продуктов, это приведет к тому, что скорость реакции будет увеличиваться при увеличении давления, но не в 4 раза, а только в 2. Таким образом, правильный ответ на второй вопрос:
Правильный ответ: D) увеличится в 2 раза.