Номер 10, страница 36 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

4. Основы термохимии и химической кинетики. Проверьте себя - номер 10, страница 36.

Условие.

10. Катализатор — это вещество, которое

1) уменьшает скорость реакции

2) увеличивает скорость реакции

3) не влияет на смещение равновесия

4) входит в состав продуктов реакции

Решение.

Решение 2.

Для ответа на данный вопрос необходимо проанализировать определение и свойства катализатора в химии.

Катализатор — это вещество, которое изменяет скорость химической реакции (как правило, увеличивает её), участвуя в промежуточных химических взаимодействиях, но оставаясь неизменным по составу и количеству по завершении реакции.

Рассмотрим каждый из предложенных вариантов ответа:

1) уменьшает скорость реакции

Это утверждение неверно. Вещества, которые замедляют химические реакции, называются ингибиторами. Катализаторы, в классическом понимании, ускоряют реакции.

2) увеличивает скорость реакции

Это утверждение является ключевым в определении катализатора. Основная функция катализатора — предоставить альтернативный реакционный путь с более низкой энергией активации ($E_a$). Согласно уравнению Аррениуса, снижение энергии активации экспоненциально увеличивает константу скорости, а следовательно, и саму скорость реакции. Это фундаментальное свойство катализаторов.

3) не влияет на смещение равновесия

Это утверждение также верно для обратимых реакций. Катализатор ускоряет как прямую, так и обратную реакции в одинаковое число раз. Из-за этого он помогает системе быстрее достичь состояния химического равновесия, но не изменяет положение этого равновесия. Константа равновесия ($K_p$) зависит только от изменения энергии Гиббса реакции, на которую катализатор не влияет. Однако это свойство является следствием основного действия катализатора и не является его единственной или самой главной характеристикой, так как катализ применим и к необратимым реакциям.

4) входит в состав продуктов реакции

Это утверждение неверно. Важнейшая особенность катализатора заключается в том, что он не расходуется в ходе реакции. Он регенерируется после участия в промежуточных стадиях, поэтому его не записывают в продуктах в итоговом уравнении реакции.

Сравнивая правильные утверждения (2 и 3), следует выбрать то, которое является основным определением. Увеличение скорости реакции (пункт 2) — это основная и универсальная функция катализатора, применимая как к обратимым, так и к необратимым процессам. Поэтому этот вариант является наиболее полным и точным ответом на вопрос.

Ответ: 2