Номер 571, страница 94 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

571. *В растворе протекает реакция:

$A + B = C.$

Как изменится скорость реакции, если увеличить молярную концентрацию вещества A в 2 раза, а молярную концентрацию вещества B — в 1.5 раза?

Дано:

Уравнение реакции: $A + B = C$

Новая концентрация вещества А: $[A]_2 = 2 \cdot [A]_1$

Новая концентрация вещества В: $[B]_2 = 1.5 \cdot [B]_1$

Найти:

Изменение скорости реакции, то есть отношение $\frac{v_2}{v_1}$.

Решение:

Согласно закону действующих масс, скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ, взятых в степенях, равных их стехиометрическим коэффициентам.

Для реакции $A + B = C$ стехиометрические коэффициенты для реагентов А и В равны 1. Следовательно, выражение для скорости реакции имеет вид:

$v = k \cdot [A] \cdot [B]$

где $k$ — константа скорости, а $[A]$ и $[B]$ — молярные концентрации веществ А и В.

Начальная скорость реакции ($v_1$) при начальных концентрациях $[A]_1$ и $[B]_1$ равна:

$v_1 = k \cdot [A]_1 \cdot [B]_1$

После увеличения концентраций, новая скорость реакции ($v_2$) будет равна:

$v_2 = k \cdot [A]_2 \cdot [B]_2$

Подставим в это уравнение значения новых концентраций:

$v_2 = k \cdot (2 \cdot [A]_1) \cdot (1.5 \cdot [B]_1)$

Чтобы определить, как изменится скорость реакции, найдём отношение новой скорости $v_2$ к начальной $v_1$:

$\frac{v_2}{v_1} = \frac{k \cdot (2 \cdot [A]_1) \cdot (1.5 \cdot [B]_1)}{k \cdot [A]_1 \cdot [B]_1}$

Сокращая одинаковые члены ($k$, $[A]_1$, $[B]_1$) в числителе и знаменателе, получаем:

$\frac{v_2}{v_1} = 2 \cdot 1.5 = 3$

Следовательно, скорость реакции увеличится в 3 раза.

Ответ: скорость реакции увеличится в 3 раза.