Номер 8, страница 27 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

8. На скорость реакции между магнием и раствором медного купороса не влияют

1) изменение концентрации соли

2) изменение температуры

3) изменение объёма реакционного сосуда

4) изменение площади поверхности соприкосновения реагентов

5) изменение давления

Рассмотрим химическую реакцию между магнием и раствором медного купороса (сульфата меди(II)). Уравнение реакции:

$Mg_{(тв)} + CuSO_{4(р-р)} \rightarrow MgSO_{4(р-р)} + Cu_{(тв)}$

Эта реакция является гетерогенной, так как реагенты находятся в разных фазах (твердое вещество и раствор). Скорость химической реакции зависит от нескольких факторов: природы реагентов, их концентрации, температуры, площади поверхности соприкосновения (для гетерогенных реакций), наличия катализатора и давления (для реакций с участием газов). Проанализируем каждый из предложенных вариантов на предмет его влияния на скорость данной реакции.

1) изменение концентрации соли

Медный купорос ($CuSO_4$) является реагентом. Скорость реакции зависит от частоты столкновений частиц реагентов — в данном случае, атомов магния на поверхности металла и ионов меди ($Cu^{2+}$) в растворе. При увеличении концентрации раствора сульфата меди увеличивается число ионов $Cu^{2+}$ в единице объема, что приводит к увеличению числа столкновений с поверхностью магния в единицу времени. Следовательно, скорость реакции возрастает. Таким образом, изменение концентрации соли влияет на скорость реакции.

2) изменение температуры

Согласно правилу Вант-Гоффа и уравнению Аррениуса, повышение температуры увеличивает среднюю кинетическую энергию частиц. Это приводит к двум эффектам: частицы сталкиваются чаще и, что более важно, значительно возрастает доля частиц, обладающих достаточной энергией для преодоления активационного барьера (доля эффективных столкновений). Поэтому с ростом температуры скорость реакции, как правило, значительно увеличивается. Таким образом, изменение температуры влияет на скорость реакции.

3) изменение объёма реакционного сосуда

Объем сосуда, в котором проводится реакция, сам по себе не является кинетическим фактором. Если в сосуд большего или меньшего объема поместить одинаковое количество реагентов (тот же объем раствора $CuSO_4$ с той же концентрацией и тот же кусок магния), скорость реакции не изменится. Этот параметр мог бы иметь значение, если бы изменение объема сосуда приводило к изменению концентрации (например, при реакциях между газами), но для реакции в растворе объем самого сосуда не важен. Таким образом, изменение объёма реакционного сосуда не влияет на скорость реакции.

4) изменение площади поверхности соприкосновения реагентов

Данная реакция является гетерогенной и протекает на границе раздела фаз. Скорость такой реакции прямо пропорциональна площади поверхности контакта между реагентами. Чем больше площадь поверхности магния, тем больше атомов магния доступно для реакции с ионами меди в любой момент времени. Например, магниевый порошок будет реагировать гораздо быстрее, чем магниевая лента той же массы. Таким образом, изменение площади поверхности соприкосновения реагентов влияет на скорость реакции.

5) изменение давления

Давление является существенным фактором, влияющим на скорость реакций, в которых участвуют или образуются газообразные вещества. Изменение давления изменяет концентрацию (или парциальное давление) газов, что, в свою очередь, влияет на частоту столкновений их молекул. В рассматриваемой реакции ($Mg_{(тв)} + CuSO_{4(р-р)} \rightarrow MgSO_{4(р-р)} + Cu_{(тв)}$) нет ни газообразных реагентов, ни газообразных продуктов. Реагенты и продукты находятся в конденсированных фазах (твердой и жидкой), сжимаемость которых очень мала. Поэтому изменение внешнего давления практически не сказывается на их концентрации и, соответственно, на скорости реакции. Таким образом, изменение давления не влияет на скорость реакции.

Исходя из анализа, на скорость реакции между магнием и раствором медного купороса не влияют изменение объёма реакционного сосуда и изменение давления. Вопрос сформулирован во множественном числе ("не влияют"), что подтверждает возможность нескольких правильных ответов.

Ответ: 3, 5.