Номер 8, страница 148 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Тестовые задания к главе 4. Глава 4. Научные основы химического производства - номер 8, страница 148.

Условие.

8. Какое утверждение правильно характеризует роль катализатора в химической реакции?

1) Катализатор вступает в реакцию с исходными веществами и расходуется в результате реакции.

2) Катализатор увеличивает тепловой эффект реакции.

3) Катализатор ускоряет как прямую, так и обратную реакцию.

4) Катализатор смещает равновесие в сторону реагентов.

Решение.

Решение 2.

Для определения правильного утверждения проанализируем роль катализатора и каждое из предложенных утверждений. Катализатор — это вещество, которое увеличивает скорость химической реакции, участвуя в ней, но оставаясь неизменным по количеству и составу после её завершения. Его основная функция — снижение энергии активации ($E_a$).

1) Катализатор вступает в реакцию с исходными веществами и расходуется в результате реакции.
Данное утверждение неверно. По определению, катализатор не расходуется в ходе реакции. Он может образовывать промежуточные соединения с реагентами, но в конце реакции всегда регенерируется, то есть восстанавливается в своем первоначальном виде.
Ответ: утверждение неверно.

2) Катализатор увеличивает тепловой эффект реакции.
Данное утверждение неверно. Тепловой эффект реакции ($\Delta H$) — это разница между энергией продуктов и энергией исходных веществ. Катализатор изменяет путь реакции, снижая энергию активации, но не влияет на энергетические уровни реагентов и продуктов. Следовательно, тепловой эффект реакции не изменяется.
Ответ: утверждение неверно.

3) Катализатор ускоряет как прямую, так и обратную реакцию.
Данное утверждение верно. Катализатор снижает энергетический барьер (энергию активации) для протекания реакции. Этот барьер снижается на одинаковую величину как для прямой, так и для обратной реакции. В результате скорости обоих процессов возрастают, что позволяет системе быстрее достичь состояния химического равновесия.
Ответ: утверждение верно.

4) Катализатор смещает равновесие в сторону реагентов.
Данное утверждение неверно. Поскольку катализатор в равной степени ускоряет и прямую, и обратную реакции, он не влияет на положение химического равновесия. Константа равновесия ($K_c$), которая является отношением констант скоростей прямой и обратной реакций, остается неизменной. Катализатор лишь сокращает время достижения равновесия.
Ответ: утверждение неверно.