В сосуде между газообразными веществами протекает реакция: 2А + В = C. Во сколько раз увеличится скорость химической реакции, если увеличить давление в 3 раза и повысить температуру на 20 °С по сравнению с исходной? Температурный коэффициент скорости этой реакции равен 3
от

1 Ответ

дано:  
- Реакция: 2A + B = C  
- Начальное давление: P1  
- Новое давление: P2 = 3 * P1  
- Повышение температуры: ΔT = 20 °C  
- Температурный коэффициент скорости: q = 3  

найти:  
- Во сколько раз увеличится скорость реакции.

решение:  
Скорость химической реакции можно записать как:

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

где k - константа скорости, m и n - порядки реакции по веществам A и B соответственно. В данной реакции m = 2 и n = 1.

Начальная скорость реакции будет:

v1 = k * [A]1^2 * [B]1.

Теперь рассмотрим влияние давления на концентрации газов. Когда давление увеличивается в 3 раза, концентрации газов изменяются следующим образом (при условии постоянной температуры):

[A]2 = [A]1 * 3  
[B]2 = [B]1 * 3.

Таким образом, новая скорость реакции станет:

v2 = k * [A]2^2 * [B]2  
= k * (3 * [A]1)^2 * (3 * [B]1)  
= k * 9 * [A]1^2 * 3 * [B]1  
= 27 * k * [A]1^2 * [B]1  
= 27 * v1.

Теперь нужно учесть изменение температуры. При повышении температуры на 20 °C с температурным коэффициентом скорости 3, скорость реакции изменится в 3 раза:

v2_temp = 3 * v2  
= 3 * (27 * v1)  
= 81 * v1.

Таким образом, скорость реакции увеличивается в 81 раз.

Ответ:  
Скорость реакции увеличится в 81 раз при увеличении давления в 3 раза и повышении температуры на 20 °C.
от