Химия
8 класс
Вопрос
В системе установилось равновесие:
$SO_{2}(г) + Cl_{2}(г) \leftrightarrow SO_{2}Cl_{2}(г)$.
Рассчитайте отношение скорости прямой реакции к скорости обратной реакции после увеличения концентраций $SO_{2}$ в 2 раза, $Cl_{2}$ - в 3 раза.
Ответ
При равновесии скорость прямой реакции $v_{пр}$ равна скорости обратной реакции $v_{о6р}$:
$v_{пр} = v_{обр}$.
Скорость прямой реакции пропорциональна концентрациям оксида серы и хлора:
$v_{пр} = k_{1} \cdot c(SO_{2}) \cdot c(Cl_{2})$.
Скорость обратной реакции пропорциональна концентрации $SO_{2}Cl_{2}$:
$v_{2обр} = k_{2} \cdot c(SO_{2}Cl_{2})$.
Принимаем, что при равновесии концентрация оксида серы равна $a$; концентрация хлора - $b$, концентрация $SO_{2}Cl_{2} - c$.
Выражаем скорости прямой и обратной реакций во время равновесия:
$v_{1пр} = k_{1} \cdot a \cdot b; v_{1обр} = k_{2} \cdot c$.
Согласно условию после увеличения концентрация оксида серы составит $2a$, концентрация хлора - $3b$. Концентрация $SO_{2}Cl_{2}$ не меняется.
Выражаем скорость прямой реакции после увеличения концентрации оксида серы и хлора:
$v_{2пр} = k_{1} \cdot 2a \cdot 3b; v_{2пр} = 6 \cdot k_{1} \cdot a \cdot b$.
Преобразовываем последнее уравнение, учитывая, что $v_{1пр} = k_{1} \cdot a \cdot b$:
$v_{2пр} = 6 \cdot v_{1пр}$.
Скорость обратной реакции не изменится и будет равна скорости обратной и прямой реакции при равновесии:
$v_{2обр} = v_{1обр} = v_{1пр}$.
Рассчитываем отношение скорости прямой реакции к скорости обратной реакции после увеличения концентрации оксида серы и хлора:
$\frac{v_{2пр}}{v_{2обр}} = \frac{6 \cdot v_{1пр}}{v_{1пр}} = 6$.