Задача №1. 2Mg (тв) + CO2 (г) = 2MgO (тв) + C (графит)

а) Напишите кинетическое уравнение реакции:

2Mg _(тв) + CO_{2 (г)} = 2MgO _(тв) + C _{(графит})

Как изменится скорость реакции, если: а) увеличить концентрацию оксида углерода (IV) в 5 раз; б) уменьшить концентрацию оксида углерода (IV) в 3 раза; в) в системе увеличить давление в 3 раза?

Алгоритм решения

Согласно закону действующих масс, кинетическое уравнение реакции будет выглядеть следующим образом:

Так как Mg является твердым веществом, то его концентрация в выражении ЗДМ не учитывается. Стехиометрический коэффициент перед CO₂ в уравнении реакции равен 1, таким образом, скорость реакции зависит только от концентрации CO₂, возведенной в степень 1.

а) При увеличении концентрации оксида углерода (IV) в 5 раз кинетическое уравнение реакции будет выглядеть следующим образом:

=

Тогда

Скорость реакции увеличится в 5 раз.

б) Если уменьшить концентрацию оксида углерода (IV) в 3 раза, то кинетическое уравнение записывается следующим образом:

Тогда

 

 

Скорость реакции уменьшится в 3 раза.

в) Если в системе присутствуют газообразные вещества, то увеличение концентрации этих веществ равносильно увеличению давления. Тогда ЗДМ можно записать в следующем виде:

Если в системе увеличить давление в 3 раза, то скорость будет соответственно равна:

Тогда

Скорость реакции увеличится в 3 раза.

Ответ: а) увеличится в 5 раз; б) уменьшится в 3 раза; в) увеличится в 3 раза.

 

б) Напишите кинетическое уравнение реакции:

4NH_3(г) + 5O_2(г) = 4NO_(г) + 6H₂O_(г)

Как изменится скорость реакции, если: а) увеличить концентрацию кислорода в 3 раза; б) уменьшить концентрацию аммиака в 4 раза; в) в системе увеличить давление в 2 раза?

Алгоритм решения

Согласно закону действующих масс, кинетическое уравнение реакции будет выглядеть следующим образом:

а) При увеличении концентрации кислорода в 3 раза кинетическое уравнение реакции будет выглядеть следующим образом:

=

Тогда

Скорость реакции увеличится в 243 раза.

б) Если уменьшить концентрацию аммиака в 4 раза, то кинетическое уравнение записывается следующим образом:

=

Тогда

 

Скорость реакции уменьшится в 256 раз.

в) Т.к. концентрация газообразного вещества связана с его давлением, то ЗДМ для данной реакции можно записать в следующем виде:

Если в системе увеличить давление в 2 раза, то увеличивается давление всех компонентов реакционной смеси, т.е. возрастает давление и аммиака, и кислорода в 2 раза. Тогда скорость реакции будет соответственно равна:

=

 

Тогда

Скорость реакции увеличится в раз.

Ответ: а) увеличится в 243 раза; б) уменьшится в 256 раз; в) увеличится в 2⁹ раз.