Решение задачи по химии Скорость реакции SO2 + 2H2 = S(тв.) + 2H2O зависит от давления SO2 и H2 следующим образом:
P (SO2), Па 200 50 200 100 200
P (H2), Па 50 200 100 200 200
V.103, Па /⋅c 35 35 70 70 140
Является ли данная реакция простой? Выведите кинетическое уравнение, определите константу скорости и порядки реакции по обоим компонентам.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для определения порядков реакции по каждому из компонентов можно воспользоваться методом изменения давления.

Рассмотрим взаимосвязь между изменением скорости реакции и изменением давления SO2 и H2:

Увеличение давления SO2 в 4 раза (от 50 до 200 Па), при постоянном давлении H2, приводит к увеличению скорости реакции в 2 раза (от 35 до 70 Па/с).

Увеличение давления H2 в 4 раза (от 50 до 200 Па), при постоянном давлении SO2, также приводит к увеличению скорости реакции в 2 раза (от 35 до 70 Па/с).

Исходя из этих данных, видно, что порядки реакции по обоим компонентам равны 1. Следовательно, данная реакция является простой.

Кинетическое уравнение для такой реакции имеет вид:
v = k[SO2][H2]

Где v - скорость реакции, k - константа скорости, [SO2] и [H2] - концентрации соответствующих компонентов.

Теперь можем использовать одно из экспериментальных значений скорости реакции вместе с соответствующими значениями давлений SO2 и H2 для определения константы скорости k.

Например, используем данные для эксперимента, когда P(SO2) = 200 Па, P(H2) = 100 Па и v = 70 Па/с:
70 = k200100
k = 0.0035 Па^-2*с^-1

Таким образом, кинетическое уравнение для данной реакции:
v = 0.0035[SO2][H2]

И константа скорости к = 0.0035 Па^-2*с^-1.