Question

Напишите кинетическое уравнение для элементарной реакции 2NO (г) + Cl2 (г) = 2NOCl (г).Определите, во сколько раз увеличится скорость реакции:а) при повышении концентрации NO в 3 раза;б) при повышении давления в системе в 2 раза?

Answer 1

Для элементарной реакции, такой как данная, кинетическое уравнение имеет следующий вид:

$rate = k \cdot [A]^m \cdot [B]^n$

где:

• $rate$ - скорость реакции,
• $k$ - постоянная скорости реакции,
• $[A]$ и $[B]$ - концентрации реагентов (в данном случае, [NO] и [Cl2]),
• $m$ и $n$ - порядки реакции по отношению к каждому из реагентов.

Для данной реакции $2NO (г) + Cl2 (г) = 2NOCl (г)$ видим, что коэффициенты перед реагентами в уравнении реакции указывают на их стехиометрию, что в данном случае соответствует их порядкам реакции:

$m = 1$ $n = 1$

Теперь рассмотрим два сценария:

а) При повышении концентрации NO в 3 раза. В этом случае концентрация [NO] увеличится в 3 раза, поэтому мы можем записать новую скорость реакции ($rate'$):

$rate' = k \cdot ([NO]\cdot 3)^1 \cdot [Cl2]^1$

$rate' = 3 \cdot k \cdot [NO] \cdot [Cl2]$

Таким образом, скорость реакции увеличится в 3 раза.

б) При повышении давления в системе в 2 раза. Увеличение давления в системе не изменяет концентрации реагентов, поскольку давление не влияет на их концентрации в газовой фазе (по закону действующих масс). Таким образом, в данном случае, скорость реакции останется неизменной.

Итак, во втором сценарии скорость реакции не изменится, а в первом сценарии она увеличится в 3 раза при увеличении концентрации NO в 3 раза.