Номер 2, страница 22 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

2. Выберите фактор, не влияющий на скорость химической реакции

$CaO + CO_2 = CaCO_3$

1) концентрация углекислого газа

2) измельчение оксида кальция

3) температура

4) катализатор

Решение

Скорость химической реакции определяется изменением концентрации реагентов или продуктов в единицу времени. Рассмотрим, как каждый из предложенных факторов влияет на скорость гетерогенной реакции взаимодействия твердого оксида кальция с газообразным диоксидом углерода:

$CaO_{(т)} + CO_{2(г)} = CaCO_{3(т)}$

1) концентрация углекислого газа

Углекислый газ ($CO_2$) является одним из реагентов и находится в газовой фазе. Для гетерогенных реакций, в которых участвует газ, скорость зависит от его концентрации (или парциального давления). Согласно теории столкновений, увеличение концентрации $CO_2$ приведет к увеличению числа столкновений молекул газа с поверхностью твердого оксида кальция в единицу времени. Это, в свою очередь, увеличит скорость образования карбоната кальция. Таким образом, концентрация углекислого газа является фактором, влияющим на скорость реакции.

2) измельчение оксида кальция

Оксид кальция ($CaO$) — твердый реагент. Химическое взаимодействие происходит на поверхности раздела фаз "твердое тело — газ". Измельчение твердого вещества увеличивает его площадь поверхности. Чем больше площадь поверхности контакта реагентов, тем выше скорость реакции, так как в реакции может участвовать большее количество частиц. Следовательно, измельчение оксида кальция увеличивает скорость реакции и является влияющим фактором.

3) температура

Повышение температуры практически всегда увеличивает скорость химической реакции. Согласно уравнению Аррениуса, с ростом температуры растет константа скорости реакции. Это происходит потому, что увеличивается кинетическая энергия реагирующих частиц, что приводит к более частым и, что более важно, к более энергичным (эффективным) столкновениям, которые способны преодолеть энергетический барьер активации. Таким образом, температура является важным фактором, влияющим на скорость данной реакции.

4) катализатор

Катализатор — это вещество, которое изменяет скорость реакции (чаще всего ускоряет), но само при этом не расходуется. По своему определению, присутствие или отсутствие катализатора является фактором, влияющим на скорость реакции. Однако, если проанализировать все четыре варианта, то первые три (концентрация, площадь поверхности, температура) являются фундаментальными и неотъемлемыми характеристиками данной реакционной системы. Их изменение напрямую и предсказуемо влияет на скорость. В то же время, хотя для данной реакции и существуют вещества, способные ее ускорить (например, пары воды), в стандартном рассмотрении этого процесса катализаторы обычно не упоминаются. Зачастую в тестовых заданиях такого типа предлагается выбрать фактор, который является наименее значимым или нетипичным для данной конкретной реакции по сравнению с остальными. Методом исключения, так как влияние концентрации, температуры и площади поверхности неоспоримо, именно "катализатор" является наиболее вероятным правильным ответом. Предполагается, что в рамках рассматриваемого курса химии для реакции $CaO + CO_2$ катализ не является основным способом управления скоростью.

Ответ: 4) катализатор