Номер 2, страница 70 - гдз по химии 11 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Тестовые задания. Параграф 14. Катализ. Глава III. Химические реакции - номер 2, страница 70.

Условие.

2. С наименьшей скоростью реакция будет протекать

1) между $CuO$ и 5 %-ным раствором $H_2SO_4$

2) между $CuO$ и 10 %-ным раствором $H_2SO_4$

3) между $CuO$ и 25 %-ным раствором $H_2SO_4$

Решение.

Решение 2.

Решение

Скорость химической реакции зависит от различных факторов, одним из ключевых среди которых является концентрация реагирующих веществ. В представленной задаче рассматривается гетерогенная реакция (реакция между веществами в разных агрегатных состояниях) между твердым оксидом меди(II) ($CuO$) и водным раствором серной кислоты ($H_2SO_4$).

Уравнение данной химической реакции выглядит следующим образом:

$CuO_{(тв)} + H_2SO_4_{(р-р)} \rightarrow CuSO_4_{(р-р)} + H_2O_{(ж)}$

Согласно основному принципу химической кинетики (закону действующих масс), при прочих равных условиях (температура, площадь поверхности твердого реагента) скорость реакции прямо пропорциональна концентрации реагентов. В данном случае, скорость реакции зависит от концентрации серной кислоты.

Это означает, что чем выше концентрация раствора $H_2SO_4$, тем больше частиц кислоты находится в единице объема раствора. Это приводит к увеличению частоты столкновений между ионами водорода ($H^+$) и частицами оксида меди ($CuO$) на его поверхности, что, в свою очередь, увеличивает скорость реакции. И наоборот, чем ниже концентрация кислоты, тем реже происходят эффективные столкновения, и тем медленнее протекает реакция.

Вопрос требует определить, при каких условиях реакция будет протекать с наименьшей скоростью. Для этого нам необходимо сравнить концентрации серной кислоты в трех предложенных вариантах:

1) 5 %-ный раствор $H_2SO_4$
2) 10 %-ный раствор $H_2SO_4$
3) 25 %-ный раствор $H_2SO_4$

Сравнивая значения, очевидно, что наименьшая концентрация кислоты — 5 %. Следовательно, именно в этом случае реакция будет самой медленной.

Ответ: с наименьшей скоростью реакция будет протекать между CuO и 5 %-ным раствором H₂SO₄.