Как изменится скорость прямой реакции к моменту, когда прореагирует … % вещества…, если начальные концентрации составляют … моль/л (таблица). Во сколько раз изменятся скорости прямой и обратной реакции, если изменить давление в … раз?
№ Уравнение реакции Концентрации
веществ, моль/л Прореагировавшее вещество Изменение давления
335 2CO(г) + O2(г) = 2CO2(г) [CO] = 0,8;
[O2] = 1,2 25 % CO Уменьшить в 3 раза
Решение
Согласно закону действующих масс скорость прямой реакции выражается уравнением:
vпр.= kпр.[CO]2[O2] , где
kпр.- константа скорости прямой реакции;
CO, [O2]- концентрации CO и O2 соответственно, моль/л
Скорость прямой реакции в начальный момент времени:
v0пр.= kпр. ∙ 0,82∙1,2=0,768 kпр.
Определим прореагировавшее количество CO:
COпрореаг.=0,25 ∙CO=0,25∙0,8=0,2 моль/л (проценты переводятся в доли)
Тогда, оставшееся количество CO:
CO1=CO-COпрореаг.=0,8-0,2=0,6 моль/л
По уравнению реакции CO и O2 вступают во взаимодействие в соотношении 2:1, следовательно, прореагировавшее количество O2:
O2прореаг.=COпрореаг.2= 0,22=0,1 моль/л
Тогда, оставшееся количество O2:
O21=O2-O2прореаг.=1,2-0,1=1,1 моль/л
Скорость прямой реакции на момент, когда прореагировало 25 % CO:
v1пр.= kпр
. ∙ 0,62∙1,1=0,396 kпр.
Составляем соотношение:
v1пр.v0пр.= 0,396 kпр.0,768 kпр.= 12 , т.е. на момент, когда прореагировало 25 % CO, скорость прямой реакции уменьшилась в 2 раза.
Уменьшение давления в системе в 3 раза приведет к увеличению объема системы в 3 раза, и, следовательно, к уменьшению концентраций реагирующих веществ так же в 3 раза.
Согласно закону действующих масс скорость прямой реакции выражается уравнением:
vпр.= kпр.[CO]2[O2]
После уменьшения давления в системе в 3 раза уравнение для скорости прямой реакции примет вид:
v'пр.= kпр.(CO3)2[O2]3= 127kпр.[CO]2[O2]
Составляем соотношение:
v'пр.vпр.= 127kпр.[CO]2[O2] kпр.[CO]2[O2]= 127 , т.е