Во сколько раз возрастёт скорость химической реакции между газообразными веществами, реагирующими по уравнению: 2А + В = 3D, если в 4 раза увеличить давление в системе?
от

1 Ответ

дано:  
- Реакция: 2A + B = 3D  
- Положение давления в системе: P1 (исходное давление)  
- Изменение давления: P2 = 4 * P1 (в 4 раза больше)

найти:  
- Во сколько раз возрастет скорость химической реакции при увеличении давления.

решение:  
Скорость реакции зависит от концентраций реагентов. При увеличении давления в газовой системе, согласно уравнению состояния идеального газа, концентрация газов будет пропорционально увеличиваться.

Концентрация C (моль/л) связана с давлением P следующим образом:

C = n/V = P/(RT), где R - универсальная газовая постоянная, T - температура.

При увеличении давления в 4 раза:

C2 = P2/(RT) = (4 * P1)/(RT) = 4 * (P1/(RT)) = 4 * C1

Теперь рассмотрим скорость реакции. Для данной реакции порядок реакции можно выразить как:

v = k * [A]^m * [B]^n,

где m и n - стехиометрические коэффициенты (для A m = 2, для B n = 1), k - константа скорости.

С учетом изменения концентраций:

[A] = C1 (концентрация A) увеличивается до C2 = 4 * C1, тогда [A] становится (4 * C1)^2.
[B] = C1 (концентрация B) также увеличивается до C2 = 4 * C1.

Таким образом, новая скорость реакции v2 будет равна:

v2 = k * (4 * C1)^2 * (4 * C1)^1 = k * 16 * C1^2 * 4 * C1 = 64 * k * C1^3 = 64 * v1,

где v1 - исходная скорость реакции.

Ответ:  
Скорость химической реакции возрастёт в 64 раза при увеличении давления в 4 раза.
от