Номер 5, страница 22 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

5. Скорость химической реакции, схема которой

$CuO + H_2SO_4 \to CuSO_4 + H_2O$,

уменьшится, если

1) увеличить концентрацию кислоты

2) уменьшить концентрацию кислоты

3) нагреть кислоту

4) повысить давление

Для определения условия, при котором скорость данной химической реакции уменьшится, необходимо проанализировать, как каждый из предложенных факторов влияет на скорость взаимодействия между оксидом меди(II) и серной кислотой.

Химическая реакция описывается следующей схемой: $ \text{CuO}_{(\text{тв})} + \text{H}_2\text{SO}_{4(\text{p-p})} \rightarrow \text{CuSO}_{4(\text{p-p})} + \text{H}_2\text{O}_{(\text{ж})} $

Скорость химической реакции в общем случае зависит от концентрации реагентов, температуры, давления (для газов), площади соприкосновения реагентов (в гетерогенных системах) и наличия катализатора. Рассмотрим предложенные варианты.

1) увеличить концентрацию кислоты

Серная кислота ($ \text{H}_2\text{SO}_4 $) является одним из реагентов. Согласно закону действующих масс, увеличение концентрации реагента ведет к увеличению скорости реакции. Это происходит потому, что в большем объеме раствора содержится большее количество частиц кислоты, что увеличивает частоту их столкновений с поверхностью твердого оксида меди ($ \text{CuO} $). Следовательно, скорость реакции увеличится.

2) уменьшить концентрацию кислоты

Уменьшение концентрации серной кислоты означает, что в единице объема раствора будет меньше реагирующих частиц (ионов водорода). Это приведет к уменьшению частоты столкновений между реагентами. В результате скорость химической реакции уменьшится. Этот вариант соответствует условию задачи.

3) нагреть кислоту

Повышение температуры системы увеличивает кинетическую энергию всех реагирующих частиц. Это приводит к двум эффектам: частицы сталкиваются чаще и, что более важно, доля "эффективных" столкновений (обладающих достаточной энергией для преодоления активационного барьера) возрастает. Согласно правилу Вант-Гоффа, повышение температуры на каждые 10°C обычно увеличивает скорость реакции в 2–4 раза. Таким образом, нагревание приведет к увеличению скорости реакции.

4) повысить давление

Изменение давления оказывает существенное влияние на скорость реакций с участием газообразных веществ, так как оно напрямую влияет на их концентрацию. В данной реакции реагенты находятся в твердой ($ \text{CuO} $) и жидкой (раствор $ \text{H}_2\text{SO}_4 $) фазах. Для реакций в конденсированных фазах (жидкостях и твердых телах) влияние давления на скорость незначительно. Поэтому повышение давления практически не изменит скорость данной реакции.

Таким образом, единственным фактором из предложенных, который приведет к уменьшению скорости реакции, является уменьшение концентрации кислоты.

Ответ: 2