Номер 1, страница 70 - гдз по химии 11 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Тестовые задания. Параграф 14. Катализ. Глава III. Химические реакции - номер 1, страница 70.

Условие.

1. Скорость химической реакции, в которой участвует твёрдое вещество, увеличивается в результате

1) изменения концентраций реагирующих веществ

2) понижения температуры

3) изменения давления

4) увеличения площади соприкосновения реагирующих веществ

Решение.

Решение 2.

Скорость химической реакции зависит от нескольких факторов: природы реагирующих веществ, их концентрации (для газов и растворов), температуры, наличия катализатора и площади поверхности соприкосновения (для гетерогенных реакций). В данном вопросе речь идет о реакции с участием твёрдого вещества, что указывает на гетерогенную систему (например, твёрдое-жидкость или твёрдое-газ). В таких системах реакция протекает на границе раздела фаз, то есть на поверхности твёрдого реагента. Проанализируем предложенные варианты.

1) изменения концентраций реагирующих веществ

Концентрация самого твёрдого вещества считается постоянной величиной и не входит в уравнение скорости реакции. Однако скорость реакции будет зависеть от концентрации других реагентов (если они находятся в растворе или в газовой фазе). Увеличение их концентрации приведёт к увеличению скорости реакции, а уменьшение — к снижению. Таким образом, просто "изменение" концентрации не гарантирует увеличения скорости. Кроме того, этот фактор не относится к самому твёрдому веществу.

2) понижения температуры

Согласно правилу Вант-Гоффа и уравнению Аррениуса, скорость большинства химических реакций уменьшается при понижении температуры. Это связано с тем, что уменьшается кинетическая энергия частиц, что приводит к снижению частоты и эффективности их столкновений. Следовательно, понижение температуры замедляет реакцию, а не ускоряет её.

3) изменения давления

Изменение давления оказывает существенное влияние на скорость реакций, в которых участвуют газообразные вещества, так как изменение давления напрямую влияет на их концентрацию. Для реакций, протекающих в конденсированных фазах (твёрдые вещества, жидкости), влияние давления на скорость незначительно. Таким образом, этот фактор является определяющим только для реакций с участием газов.

4) увеличения площади соприкосновения реагирующих веществ

Для гетерогенных реакций, в которых участвует твёрдое вещество, химическое взаимодействие происходит на его поверхности. Чем больше площадь этой поверхности, тем больше молекул могут одновременно вступать в реакцию. Увеличения площади поверхности достигают измельчением твёрдого вещества (например, используя порошок вместо цельного куска). Это приводит к значительному росту числа активных центров и, как следствие, к увеличению частоты столкновений между реагентами, что и увеличивает скорость реакции. Этот фактор является одним из ключевых для управления скоростью реакций с участием твёрдых веществ.

Таким образом, единственным фактором из перечисленных, который однозначно приводит к увеличению скорости реакции с участием твёрдого вещества, является увеличение площади его поверхности.

Ответ: 4) увеличения площади соприкосновения реагирующих веществ.