Номер 6, страница 35 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

4. Основы термохимии и химической кинетики. Проверьте себя - номер 6, страница 35.

Условие.

6. Как изменится скорость реакции $2A(\text{г.})+3B(\text{г.})=A_2B_3(\text{ж.})$ при увеличении давления в 2 раза?

1) увеличится в 4 раза

2) уменьшится в 4 раза

3) увеличится в 32 раза

4) уменьшится в 32 раза

Решение.

Решение 2.

Дано:

Уравнение реакции: $2\text{А(г.)} + 3\text{В(г.)} = \text{А}_2\text{В}_3\text{(ж.)}$

Увеличение давления в 2 раза.

Найти:

Как изменится скорость реакции?

Решение:

Скорость химической реакции для элементарных реакций определяется законом действующих масс. Для данной реакции выражение для скорости $v$ имеет вид:

$v = k \cdot [A]^2 \cdot [B]^3$

где $k$ — это константа скорости, а $[A]$ и $[B]$ — молярные концентрации газообразных реагентов А и В.

При постоянной температуре концентрация газа прямо пропорциональна его парциальному давлению, а общее давление в системе пропорционально концентрациям всех газообразных веществ. Когда общее давление в системе увеличивается в 2 раза, концентрация каждого из газообразных реагентов (A и B) также увеличивается в 2 раза.

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

$v_1 = k \cdot [A]_1^2 \cdot [B]_1^3$

После увеличения давления в 2 раза новые концентрации станут:

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

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

Новая скорость реакции $v_2$ будет равна:

$v_2 = k \cdot [A]_2^2 \cdot [B]_2^3 = k \cdot (2 \cdot [A]_1)^2 \cdot (2 \cdot [B]_1)^3$

Выполним вычисления:

$v_2 = k \cdot (4 \cdot [A]_1^2) \cdot (8 \cdot [B]_1^3)$

$v_2 = 4 \cdot 8 \cdot (k \cdot [A]_1^2 \cdot [B]_1^3)$

$v_2 = 32 \cdot (k \cdot [A]_1^2 \cdot [B]_1^3)$

Так как $v_1 = k \cdot [A]_1^2 \cdot [B]_1^3$, то мы можем записать:

$v_2 = 32 \cdot v_1$

Это означает, что скорость реакции увеличится в 32 раза.

Ответ: скорость реакции увеличится в 32 раза (вариант 3).