Химия
8 класс
Вопрос
В системе установилось равновесие: $CO + Cl_{2} \leftrightarrow COCl_{2}$. Рассчитайте отношение скорости прямой реакции к скорости обратной реакции после увеличения давления в 3 раза.
Ответ
При равновесии скорость прямой реакции равна скорости обратной реакции:
$v_{пр} = v_{обр}$.
Скорость прямой реакции пропорциональна концентрациям оксида углерода и хлора:
$v_{пр} = k_{1} \cdot c(CO) \cdot c(Cl_{2})$.
Скорость обратной реакции пропорциональна концентрации $CCCl_{2}$:
$v_{обр} = k_{2} \cdot c(COCl_{2})$.
Принимаем, что при равновесии концентрация оксида углерода равна $a$; концентрация хлора - $b$, концентрация $COCl_{2} - c$.
Выражаем скорости прямой и обратной реакций во время равновесия:
$v_{2пр} = k_{1} \cdot 3a \cdot 3b; v_{2пр} = 9 \cdot k_{1} \cdot a \cdot b$.
Преобразуем последнее уравнение, учитывая, что $v_{1пр} = k_{1} \cdot a \cdot b$:
$v_{2пр} = 9 \cdot v_{1пр}$.
Теперь выражаем скорость обратной реакции после увеличения давления:
$v_{2обр} = k_{2} \cdot 3c$.
Преобразовываем последнее уравнение, принимая во внимание, что $v_{1пр} = k_{1} \cdot a \cdot b$. Тогда
$v_{2обр} = 3 \cdot v_{1обр}$.
Поскольку при равновесии $v_{1о6р} = v_{1пр}$,
$v_{2о6р} = 3 \cdot v_{1пр}$.
Рассчитываем отношение скорости прямой реакции к скорости обратной реакции после увеличения давления:
$\frac{v_{2пр}}{v_{2обр}} = \frac{9 v_{1пр}}{3 v_{1пр}}; \frac{v_{2пр}}{v_{2обр}} = 3$.