Уровень А. 1. Реакция между веществами а и в выражается уравнением: а(г) + 2в(г) = 2с(г)

1. Реакция между веществами А и В выражается уравнением: А_(Г) + 2В_(Г) = 2С_(Г). Константа скорости этой реакции равна 0,1. Начальные концентрации реагирующих веществ с = 0,4 моль/л, с = 0,8 моль/л. Вычислить начальную скорость реакции и определить, во сколько раз она изменится, если концентрация вещества А уменьшится на 0,1 моль/л.

Дано: Уравнение реакции, К = 0,1, C = 0,4 моль/л, C = 0,8 моль/л, уменьшается на 0,1 моль/л нач. –? -?

РЕШЕНИЕ: В простейших одностадийных реакциях скорость пропорциональна концентрациям реагирующих веществ в степенях, равных их стехиометрическим коэффициентам в уравнении реакции: = k· · (5.1) = k·C · = 0,1∙0,4·0,82 = =0,0256 моль/(л∙с). Уменьшение концентрации вещества А на 0,1 моль/л сопровождается уменьшением концентрации вещества В на 0,2 моль/л, так

как исходные вещества реагируют между собой согласно стехиометрическим коэффициентам в уравнении реакции:

1моль А – 2 моль В

0,1 моль А – х моль В

х = моль.

Тогда = 0,1(0,4-0,1)(0,8-0,2)² = 0,0108 моль/(л·с).

В связи с уменьшением концентрации реагирующих веществ в ходе реакции скорость реакции уменьшается:

= .

Ответ: = 0,0256 моль/(л∙с).

При уменьшении концентрации вещества А на 0,1 моль/л скорость реакции уменьшилась в 2,37 раза.

2. Как изменится скорость реакции:

2CO_(Г) + O_2(Г) = 2CO_2(Г), если: а) уменьшить давление в системе в 2 раза; б) уменьшить объем системы в 3 раза?

Дано: Уравнение реакции, а) Р уменьшается в два раза, б) V уменьшается в три раза –?

РЕШЕНИЕ: На основании закона действующих масс = k· · (5.2) а) уменьшение давления в системе в 2 раза равносильно уменьшению концентраций реагирующих веществ во столько же раз. Следовательно:

= k· · = · · k·( · = .

Тогда:

= .

б) уменьшение объема в системе в 3 раза равносильно увеличению концентрации реагирующих веществ во столько же раз:

= k·(3 )²·(3 ) = 3²·3·k·( · = 27 .

Тогда: = 27.

Ответ: а) при уменьшении давления в 2 раза скорость реакции уменьшится в 8 раз; б) при уменьшении объема системы в 3 раза скорость реакции увеличится в 27 раз.