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.