Номер 549, страница 89 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

549. Укажите верные утверждения:

a) для протекания любой химической реакции нужен катализатор;

б) скорость гомогенной реакции зависит от площади соприкосновения реагирующих частиц;

в) для большинства реакций повышение температуры приводит к повышению скорости реакции;

г) скорость реакции между твёрдым и газообразным веществами зависит от молярной концентрации только одного из веществ;

д) для каждой химической реакции существует только один катализатор;

е) известны химические реакции, которые протекают без катализатора;

ж) согласно правилу Вант-Гоффа, для большинства химических реакций повышение температуры на 2–4 °С приводит к увеличению её скорости в 10 раз.

а) для протекания любой химической реакции нужен катализатор;

Данное утверждение неверно. Катализаторы – это вещества, которые ускоряют химические реакции, но не являются обязательным условием для их протекания. Существует множество реакций, которые протекают самопроизвольно с заметной скоростью без участия катализаторов. Например, реакция горения метана ($CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O$) или реакция нейтрализации кислоты щелочью ($HCl + NaOH \rightarrow NaCl + H_2O$).

Ответ: неверно.

б) скорость гомогенной реакции зависит от площади соприкосновения реагирующих частиц;

Данное утверждение неверно. Площадь соприкосновения реагирующих частиц является ключевым фактором, влияющим на скорость гетерогенных реакций, то есть реакций, в которых реагенты находятся в разных фазах (например, твердое вещество и газ). В гомогенных реакциях, где все реагенты находятся в одной фазе (например, в растворе или в газовой смеси), частицы перемешаны на молекулярном уровне, и понятие площади соприкосновения в данном контексте не применяется. Скорость гомогенных реакций зависит от концентрации реагентов, температуры и наличия катализатора.

Ответ: неверно.

в) для большинства реакций повышение температуры приводит к повышению скорости реакции;

Данное утверждение верно. Согласно теории активных соударений, повышение температуры увеличивает среднюю кинетическую энергию молекул. Это приводит к двум последствиям: во-первых, молекулы сталкиваются чаще, и, во-вторых, что более важно, значительно возрастает доля молекул, обладающих достаточной энергией (энергией активации), чтобы их столкновение привело к химическому превращению. Эта зависимость описывается правилом Вант-Гоффа (приближенно) и уравнением Аррениуса.

Ответ: верно.

г) скорость реакции между твёрдым и газообразным веществами зависит от молярной концентрации только одного из веществ;

Данное утверждение верно. В гетерогенной реакции между твёрдым и газообразным веществами реакция происходит на поверхности твёрдого реагента. Концентрация твёрдого вещества (количество вещества в единице его собственного объёма) является постоянной величиной и обычно включается в константу скорости реакции. Поэтому скорость такой реакции будет зависеть от концентрации газообразного реагента (или его парциального давления) и от площади поверхности твёрдого вещества. Например, для реакции $C_{(тв)} + O_{2(г)} \rightarrow CO_{2(г)}$ выражение для скорости будет $v = k \cdot [O_2]$. Таким образом, скорость зависит от концентрации только одного (газообразного) вещества.

Ответ: верно.

д) для каждой химической реакции существует только один катализатор;

Данное утверждение неверно. Катализаторы обладают свойством специфичности, то есть определенный катализатор может ускорять только определенную реакцию или группу сходных реакций. Однако это не означает, что для одной и той же реакции существует только один единственный катализатор. Часто для одной реакции можно подобрать несколько различных катализаторов. Например, реакцию гидрирования этилена до этана можно катализировать с помощью никеля, платины или палладия.

Ответ: неверно.

е) известны химические реакции, которые протекают без катализатора;

Данное утверждение верно. Как уже упоминалось в пункте (а), существует большое количество химических реакций, протекающих без катализатора. Это реакции, которые имеют достаточно низкую энергию активации или протекают при условиях, обеспечивающих реагентам необходимую энергию для преодоления активационного барьера. Примерами могут служить реакции ионного обмена в растворах, многие реакции горения, взаимодействие активных металлов с водой.

Ответ: верно.

ж) согласно правилу Вант-Гоффа, для большинства химических реакций повышение температуры на 2–4 °С приводит к увеличению её скорости в 10 раз.

Данное утверждение неверно. Эмпирическое правило Вант-Гоффа гласит, что при повышении температуры на каждые 10 градусов Цельсия (или Кельвинов) скорость большинства химических реакций увеличивается в 2–4 раза. В утверждении же говорится об увеличении скорости в 10 раз при повышении температуры на 2–4 °С, что является искажением правила. Математически правило выражается формулой $v_2 = v_1 \cdot \gamma^{\frac{T_2 - T_1}{10}}$, где $\gamma$ – температурный коэффициент, равный 2–4.

Ответ: неверно.