Номер 10, страница 27 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

10. В растворе протекала реакция, уравнение которой $A + B = C$. Определите среднюю скорость этой реакции, если известно, что через 20 с от начала реакции концентрация вещества В составляла 0,05 моль/л, а через 40 с – 0,04 моль/л.

Дано:

Уравнение реакции: A + B = C

Время в начальный момент времени интервала $t_1 = 20$ с

Концентрация вещества B в момент времени $t_1$: $C_1(B) = 0,05$ моль/л

Время в конечный момент времени интервала $t_2 = 40$ с

Концентрация вещества B в момент времени $t_2$: $C_2(B) = 0,04$ моль/л

Перевод в систему СИ:

$t_1 = 20$ с

$t_2 = 40$ с

$C_1(B) = 0,05 \text{ моль/л} = 0,05 \frac{\text{моль}}{10^{-3} \text{м}^3} = 50$ моль/м³

$C_2(B) = 0,04 \text{ моль/л} = 0,04 \frac{\text{моль}}{10^{-3} \text{м}^3} = 40$ моль/м³

Найти:

Среднюю скорость реакции $v_{ср}$

Решение:

Средняя скорость химической реакции определяется как изменение концентрации одного из реагирующих веществ или продуктов реакции за единицу времени. Для реакции вида A + B = C, где стехиометрические коэффициенты равны 1, скорость реакции можно определить по изменению концентрации любого из участников.

Скорость реакции по реагенту B вычисляется по формуле:

$v_{ср} = -\frac{\Delta C(B)}{\Delta t} = -\frac{C_2(B) - C_1(B)}{t_2 - t_1}$

Знак "минус" используется потому, что концентрация исходного вещества (реагента) со временем уменьшается, и чтобы скорость реакции была положительной величиной.

Подставим данные из условия задачи в формулу.

Найдем изменение времени $\Delta t$:

$\Delta t = t_2 - t_1 = 40 \text{ с} - 20 \text{ с} = 20$ с

Найдем изменение концентрации вещества B, $\Delta C(B)$:

$\Delta C(B) = C_2(B) - C_1(B) = 0,04 \text{ моль/л} - 0,05 \text{ моль/л} = -0,01$ моль/л

Теперь рассчитаем среднюю скорость реакции:

$v_{ср} = -\frac{-0,01 \text{ моль/л}}{20 \text{ с}} = \frac{0,01}{20} \text{ моль/(л·с)} = 0,0005$ моль/(л·с)

Ответ: средняя скорость реакции составляет $0,0005$ моль/(л·с).