Question

Как изменится скорость прямой реакции СО2(г) + Н2(г) ↔ СО(г) + Н2О(г) при увеличении концентрации СО2 в 3 раза?

Answer 1

При увеличении концентрации исходных в-в ускоряет прямую реакцию. Т.е реакция ускорится

Answer 2

Для определения, как изменится скорость прямой реакции при увеличении концентрации CO2 в 3 раза, нам необходимо знать уравнение скорости реакции. Обычно уравнение скорости химической реакции выглядит следующим образом:

v = k * [A]^m * [B]^n

где: v - скорость реакции, k - константа скорости реакции, [A] и [B] - концентрации реагентов A и B, m и n - степени реакций по соответствующим реагентам.

Теперь предположим, что концентрация CO2 увеличивается в 3 раза. Пусть изначальная концентрация CO2 равна [CO2]_0, тогда новая концентрация CO2 после увеличения будет [CO2]_нов = 3 * [CO2]_0.

Так как в данной реакции участвуют только два реагента (CO2 и H2), уравнение скорости можно представить следующим образом:

v = k * [CO2]^p * [H2]^q

где p и q - степени реакций по CO2 и H2 соответственно.

Теперь допустим, что степени реакции по CO2 и H2 равны p и q соответственно. Тогда, после увеличения концентрации CO2 в 3 раза, новое уравнение скорости станет:

v_нов = k * ([CO2]_нов)^p * [H2]^q

Заменим [CO2]_нов на 3 * [CO2]_0:

v_нов = k * (3 * [CO2]_0)^p * [H2]^q

Теперь сравним новую скорость реакции (v_нов) с исходной скоростью реакции (v) при начальной концентрации CO2 ([CO2]_0):

v_нов = k * (3 * [CO2]_0)^p * [H2]^q v = k * [CO2]_0^p * [H2]^q

Отношение новой скорости к исходной:

v_нов / v = (k * (3 * [CO2]_0)^p * [H2]^q) / (k * [CO2]_0^p * [H2]^q)

Сокращаем k и [H2]^q:

v_нов / v = (3 * [CO2]_0)^p / [CO2]_0^p

Теперь используем свойство степени степени:

v_нов / v = 3^p

Итак, отношение новой скорости реакции к исходной скорости прямо пропорционально третьей степени изменения концентрации CO2.

Если степень реакции по CO2 (p) равна, например, 2, то отношение скоростей будет 3^2 = 9. То есть, скорость реакции увеличится в 9 раз при увеличении концентрации CO2 в 3 раза.

Конечный результат зависит от конкретных значений степени реакции по CO2, которые можно определить экспериментально или на основе более подробных кинетических данных о реакции.