Номер 32, страница 33 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

4. Основы термохимии и химической кинетики. Упражнения и задачи для самостоятельного решения - номер 32, страница 33.

Условие.

32. Как изменится скорость реакции $A(г.) + 2B(г.) = AB_2(г.)$ при увеличении давления в системе в 2 раза?

Решение.

Решение 2.

Дано:

Реакция: $A_{(г)} + 2B_{(г)} = AB_{2(г)}$

Увеличение давления в 2 раза

Найти:

Как изменится скорость реакции.

Решение:

Скорость химической реакции определяется на основе закона действующих масс. Для данной реакции, если считать её элементарной, скорость ($v$) выражается через концентрации реагентов следующим образом:

$v = k \cdot [A] \cdot [B]^2$

где $k$ — константа скорости реакции, а $[A]$ и $[B]$ — молярные концентрации веществ А и В.

При увеличении давления в газовой системе в $n$ раз, объём системы уменьшается в $n$ раз (согласно закону Бойля-Мариотта, $PV = const$ при $T=const$). Это приводит к увеличению концентрации каждого из газообразных веществ в $n$ раз, так как концентрация $C = \frac{\nu}{V}$ (где $\nu$ - количество вещества, $V$ - объем).

В нашем случае давление увеличивается в 2 раза, следовательно, концентрации реагентов А и В также увеличатся в 2 раза.

Пусть начальная скорость реакции равна $v_1$ при начальных концентрациях $[A]_1$ и $[B]_1$:

$v_1 = k \cdot [A]_1 \cdot [B]_1^2$

После увеличения давления новые концентрации станут:

$[A]_2 = 2 \cdot [A]_1$

$[B]_2 = 2 \cdot [B]_1$

Тогда новая скорость реакции $v_2$ будет:

$v_2 = k \cdot [A]_2 \cdot [B]_2^2 = k \cdot (2 \cdot [A]_1) \cdot (2 \cdot [B]_1)^2$

Упростим выражение:

$v_2 = k \cdot 2 \cdot [A]_1 \cdot 4 \cdot [B]_1^2 = 8 \cdot (k \cdot [A]_1 \cdot [B]_1^2)$

Поскольку $v_1 = k \cdot [A]_1 \cdot [B]_1^2$, то:

$v_2 = 8 \cdot v_1$

Следовательно, скорость реакции увеличится в 8 раз.

Ответ: скорость реакции увеличится в 8 раз.