Как измениться скорость прямой реакции: 2CO(г) + O2(г) ⇄ 2CO2(г) Как измениться скорость прямой реакции: 2CO(г) + O2(г) ⇄ 2CO2(г), если: а) уменьшить концентрацию газовой смеси в три раза? б) увеличить концентрацию СО в три раза?
Скорость химической реакции зависит от концентраций реагентов и может быть описана уравнением скорости реакции. Для реакции
[ 2CO(г) + O_2(г) ⇄ 2CO_2(г) ]
модель уравнения скорости может быть представлена в виде:
[ v = k [CO]^2 [O_2] ]
где ( v ) — скорость реакции, ( k ) — константа скорости, а ([CO]) и ([O_2]) — концентрации реагентов.
Теперь рассмотрим изменения скорости прямой реакции в зависимости от условий:
а) Уменьшение концентрации газовой смеси в три раза.
Концентрация каждого из реагентов уменьшится в три раза. То есть:
([CO]) станет (\frac{1}{3} [CO]), ([O_2]) станет (\frac{1}{3} [O_2]).
Подставим новые концентрации в уравнение скорости:
[ v' = k \left(\frac{1}{3}[CO]\right)^2 \left(\frac{1}{3}[O_2]\right) = k \left(\frac{1}{9}[CO]^2\right) \left(\frac{1}{3}[O_2]\right) = \frac{1}{27} k [CO]^2 [O_2] = \frac{1}{27} v ]
Таким образом, скорость прямой реакции уменьшится в 27 раз.
б) Увеличение концентрации СО в три раза.
Теперь концентрация ( CO ) увеличится в три раза. То есть:
([CO]) станет ( 3[CO] ), ([O_2]) останется без изменений.
Подставим это в уравнение скорости:
[ v' = k (3[CO])^2 [O_2] = k (9[CO]^2) [O_2] = 9 k [CO]^2 [O_2] = 9v ]
Таким образом, скорость прямой реакции увеличится в 9 раз.
Итак, подводя итоги:
а) Уменьшение концентрации газовой смеси в три раза уменьшает скорость реакции в 27 раз. б) Увеличение концентрации СО в три раза увеличивает скорость реакции в 9 раз.
Скорость химической реакции зависит от концентраций реагентов и может быть описана уравнением скорости реакции. Для реакции
[ 2CO(г) + O_2(г) ⇄ 2CO_2(г) ]
модель уравнения скорости может быть представлена в виде:
[ v = k [CO]^2 [O_2] ]
где ( v ) — скорость реакции, ( k ) — константа скорости, а ([CO]) и ([O_2]) — концентрации реагентов.
Теперь рассмотрим изменения скорости прямой реакции в зависимости от условий:
а) Уменьшение концентрации газовой смеси в три раза.
Концентрация каждого из реагентов уменьшится в три раза. То есть:
([CO]) станет (\frac{1}{3} [CO]),
([O_2]) станет (\frac{1}{3} [O_2]).
Подставим новые концентрации в уравнение скорости:
[ v' = k \left(\frac{1}{3}[CO]\right)^2 \left(\frac{1}{3}[O_2]\right) = k \left(\frac{1}{9}[CO]^2\right) \left(\frac{1}{3}[O_2]\right) = \frac{1}{27} k [CO]^2 [O_2] = \frac{1}{27} v ]
Таким образом, скорость прямой реакции уменьшится в 27 раз.
б) Увеличение концентрации СО в три раза.
Теперь концентрация ( CO ) увеличится в три раза. То есть:
([CO]) станет ( 3[CO] ),
([O_2]) останется без изменений.
Подставим это в уравнение скорости:
[ v' = k (3[CO])^2 [O_2] = k (9[CO]^2) [O_2] = 9 k [CO]^2 [O_2] = 9v ]
Таким образом, скорость прямой реакции увеличится в 9 раз.
Итак, подводя итоги: а) Уменьшение концентрации газовой смеси в три раза уменьшает скорость реакции в 27 раз.
б) Увеличение концентрации СО в три раза увеличивает скорость реакции в 9 раз.