Химия

8 класс
Вопрос
В сосуде протекает реакция между газообразными веществами: $H_{2} + Cl_{2} \rightarrow 2HCl$. 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:

$v = k \cdot c(H_{2}) \cdot c(Cl_{2})$.

Выражаем скорость реакции $v_{1}$ в исходном состоянии. Для этого принимаем: $a$ - концентрация водорода в исходном состоянии; $b$ - концентрация хлора в исходном состоянии. Тогда

$v_{1} = k \cdot a \cdot b$.

Для газообразных веществ давление газа обратно пропорционально объему газа:

$\frac{P_{1}}{P_{2}} = \frac{V_{2}}{V_{1}}$.

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:

$2b \cdot 1,5 = 3b$.

Выражаем скорость реакции $v_{2}$ в конечном состоянии системы, учитывая, что концентрация водорода равна $2a$, хлора - $3b$:

$v-{2} = k \cdot 2a \cdot 3b = 6 \cdot k \cdot a \cdot b$.

Рассчитываем увеличение скорости реакции после увеличения давления и введения хлора в систему:

$\frac{v_{2}}{v_{1} } = \frac{6kab}{kab}; \frac{v_{2}}{v_{1}} = 6$.

Скорость реакции возрастет в 6 раз.
8 класс Химия Средняя

Ещё по теме