Номер 5, страница 26 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

5. Скорость химической реакции, схема которой $Zn + H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + H_2$,

увеличится, если

1) охладить кислоту

2) уменьшить концентрацию кислоты

3) измельчить цинк

4) повысить давление

Решение

Для определения условия, при котором скорость химической реакции $Zn + H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + H_2$ увеличится, необходимо проанализировать каждый из предложенных вариантов с точки зрения факторов, влияющих на скорость химических реакций. Данная реакция является гетерогенной, так как в ней участвуют реагенты в разных фазовых состояниях: твердый цинк и раствор серной кислоты.

1) охладить кислоту

Понижение температуры приводит к уменьшению кинетической энергии реагирующих частиц (в данном случае, ионов $H^+$ в растворе кислоты). В результате частицы движутся медленнее, что ведет к снижению частоты и энергии их столкновений с поверхностью цинка. Согласно общему правилу, понижение температуры всегда замедляет химическую реакцию. Следовательно, этот вариант приведет к уменьшению скорости реакции.

2) уменьшить концентрацию кислоты

Скорость реакции прямо пропорциональна концентрации реагирующих веществ. Уменьшение концентрации серной кислоты означает, что в единице объема раствора будет содержаться меньшее количество ионов водорода ($H^+$), которые вступают в реакцию с цинком. Это приведет к уменьшению частоты столкновений между реагентами и, как следствие, к уменьшению скорости реакции.

3) измельчить цинк

Реакция происходит на поверхности твердого цинка. Измельчение твердого вещества увеличивает его общую площадь поверхности, доступную для контакта с другим реагентом. Чем больше площадь поверхности соприкосновения цинка с кислотой, тем большее число атомов цинка может одновременно реагировать. Это приводит к увеличению частоты эффективных столкновений и, следовательно, к значительному увеличению скорости реакции.

4) повысить давление

Изменение давления существенно влияет на скорость реакций, в которых хотя бы один из реагентов находится в газообразном состоянии, так как это изменяет их концентрацию. В данной реакции реагентами являются твердое вещество ($Zn$) и вещество в растворе ($H_2SO_4$). Давление практически не влияет на их концентрацию и объем. Газообразный водород ($H_2$) является продуктом реакции, а не реагентом, поэтому изменение давления не окажет заметного влияния на скорость прямой реакции.

Вывод: единственным из предложенных действий, которое увеличит скорость реакции, является измельчение цинка.

Ответ: 3) измельчить цинк.