Химия
8 класс
Вопрос
В сосуде протекает реакция между газообразными веществами: H2+Cl2→2HCl. В системе увеличили давление в 2 раза. Затем добавили хлор, в результате чего его количество возросло в 1,5 раза, объем системы при этом не изменился. Температура системы в начальном и конечном состоянии одинакова. Определите, во сколько раз возросла скорость реакции после увеличения давления и введения хлора в систему. Считать, что увеличили давление и добавили хлор мгновенно.
Ответ
Скорость реакции пропорциональна концентрации реагирующих веществ:
v=k⋅c(H2)⋅c(Cl2).
Выражаем скорость реакции v1 в исходном состоянии. Для этого принимаем: a - концентрация водорода в исходном состоянии; b - концентрация хлора в исходном состоянии. Тогда
v1=k⋅a⋅b.
Для газообразных веществ давление газа обратно пропорционально объему газа:
P1P2=V2V1.
Таким образом, при увеличении давления в 2 раза объем газа уменьшится в 2 раза, концентрация же возрастет в 2 раза. Тогда концентрация водорода составит 2a, хлора - 2b.
В условии указано, что в систему ввели хлор. В результате его количество возросло в 1,5 раза. Значит, его концентрация вследствие этого возросла еще в 1,5 раза и составила:
2b⋅1,5=3b.
Выражаем скорость реакции v2 в конечном состоянии системы, учитывая, что концентрация водорода равна 2a, хлора - 3b:
v−2=k⋅2a⋅3b=6⋅k⋅a⋅b.
Рассчитываем увеличение скорости реакции после увеличения давления и введения хлора в систему:
v2v1=6kabkab;v2v1=6.
Скорость реакции возрастет в 6 раз.