Химия
8 класс
Вопрос
В сосуде протекает реакция между газообразными веществами: A+B→C. Во сколько раз увеличится скорость химической реакции, если давление увеличить в 2 раза и повысить температуру на 20∘С? Температурный коэффициент скорости реакции равен 3.
Ответ
Скорость реакции пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ A и B:
v=k⋅c(A)⋅c(B).
Выражаем скорость реакции v1 в исходном состоянии. Для этого принимаем: a - концентрация A в исходном состоянии; b - концентрация B в исходном состоянии.
Тогда
v1=kab.
При увеличении давления в 2 раза объем уменьшится в 2 раза и во столько же возрастет концентрация. Следовательно, концентрация вещества A составит 2a, концентрация вещества B - 2b.
Выражаем скорость реакции и2 после увеличения давления:
v2=k⋅2a⋅2b;v2=4⋅k⋅a⋅b.
Рассчитываем, во сколько раз возрастет скорость реакции при увеличении давления. Для этого определим отношение v2 к v1:
v2v1=4kabkab=4.
Скорость реакции возрастет в 4 раза.
Вычисляем увеличение скорости реакции при увеличении температуры:
v4=v3⋅γt2−t110.
Подставляем известные значения:
v4=v3⋅З2=9⋅v3.
Следовательно, скорость возрастет в 9 раз.
Так как при увеличении давления скорость возрастает в 4 раза, а при повышении температуры - в 9 раз, в целом скорость реакции возрастет в 36 раз.