Question

1Во сколько раз изменится скорость реакции СH4(г) + СO2(г) = 2СО(г) + 2H2(г) при одновременном увеличении концентрации метана в 8 раз и уменьшении концентрации углекислого газа в 2 раза? 2Во сколько раз изменится скорость реакции FeO(т) + CO(г) = Fe(т) +CO2(г) при увеличении давления в реакционной системе в 3 раза?

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

1Во сколько раз изменится скорость реакции СH4(г) + СO2(г) = 2СО(г) + 2H2(г) при одновременном увеличении концентрации метана в 8 раз и уменьшении концентрации углекислого газа в 2 раза?

 Если   принять,  что  первоначально υ(прям)  =  k · [CH₄] ·[CO2]  концентрации   метана   и углекислого  газа  были  равны 1 моль/л

то  υ(прям)  =  k · [ 1 ] ·[ 1 ]   была  равна  1k , т.е.  пропорциональна 1.

После того  как  концентрация  метана  увеличится  в 8 раз,  а концентрация  углекислого  газа  уменьшится  в два раза, то

υ(прям)  =  k · [ 8 ] ·[ 0,5]  =  4k,  т.е.  возрастет  в 4 раза.

2Во сколько раз изменится скорость реакции FeO(т) + CO(г) = Fe(т) +CO2(г) при увеличении давления в реакционной системе в 3 раза?

Реакция  FeO(т) + CO(г) = Fe(т) +CO2(г)  гетерогенная   и  скорость  такой   реакции  зависит  только  от концентрации  веществ газообразной  фазе.

 Тогда  υ(прям)  =  k₁ · [CO],    υ(обр)  =  k₂ · [CO₂]   Но  при увеличении  внешнего  давления   в три  раза  мы  будем   увеличивать  скорость  как  прямой  так и  обратной  реакции  и,   в конечном  итоге  выйгрыша  от  этого   мы  не  получим.

Answer 2

Для определения, как изменится скорость реакции при изменении концентраций реагентов, можно использовать закон действующих масс. Закон действующих масс утверждает, что скорость химической реакции пропорциональна произведению концентраций реагентов, возведенных в степень, соответствующую их коэффициентам в уравнении реакции.

Для первой реакции CH4(г) + CO2(г) = 2CO(г) + 2H2(г) коэффициенты перед реагентами равны 1 и 1, а перед продуктами — 2 и 2. Это означает, что скорость реакции пропорциональна произведению концентраций метана и углекислого газа, а также произведению концентраций углекислого газа и водорода в квадрате.

Изменение концентрации метана в 8 раз означает, что его концентрация увеличивается в 8 раз. Изменение концентрации углекислого газа в 2 раза означает, что его концентрация уменьшается в 2 раза. Следовательно, изменение скорости реакции будет:

Изменение скорости = (Изменение концентрации метана) * (Изменение концентрации углекислого газа)^2 = (8) * (1/2)^2 = 8 * 1/4 = 2

Скорость реакции увеличится в 2 раза.

Для второй реакции FeO(т) + CO(г) = Fe(т) + CO2(г) коэффициент перед угарным газом CO равен 1, а перед продуктом CO2 — тоже 1. Это означает, что скорость реакции пропорциональна произведению концентраций CO и CO2.

Увеличение давления в 3 раза означает, что концентрация всех газовых компонентов увеличится в 3 раза (по закону Бойля-Мариотта для идеальных газов). Следовательно, изменение скорости реакции будет:

Изменение скорости = (Изменение концентрации CO) * (Изменение концентрации CO2) = (3) * (3) = 9

Скорость реакции увеличится в 9 раз.

Итак, при одновременном увеличении концентрации метана в 8 раз и уменьшении концентрации углекислого газа в 2 раза, скорость первой реакции изменится в 2 раза. При увеличении давления в 3 раза, скорость второй реакции изменится в 9 раз.