Question

Смесь двух газообразных веществ состоит (по объему) на 40% из вещества А и на 60% из вещества В.Як изменится скорость химической реакции: А + В = С, если давление газовой смеси увеличить в 2 раза?

Answer 1

в обычном состоянии:

Na=0.4, Nв=0.6 (мольные доли в смеси газов)

Pa=P*Na=0.4P

Pв=Р*Nв=0.6Р

V1=k*Pa*Pв=k*0.4P*0.6P

при увеличении давления в 2 раза:

Pa=2P*Na=2*0.4P=0.8Р

Pв=2Р*Nв=2*0.6Р=1.2Р

V2=k*Pa*Pв=k*0.8P*1.2P

найдем соотношение V2/V1:

V2/V1=(k*0.8P*1.2P)/(k*0.4P*0.6P)=0.96/0.24=4

скорость химической р-ции увеличится в 4 раза

Answer 2

Для определения, как изменится скорость химической реакции, когда давление газовой смеси увеличивается в 2 раза, мы можем использовать закон действующих масс (закон Дальтона) и принцип Ле-Шателье.

Закон Дальтона утверждает, что парциальное давление каждого газа в смеси пропорционально его молекулярной доле в смеси. Мы знаем, что газовая смесь состоит на 40% из вещества А и на 60% из вещества В по объему.

Пусть общее давление газовой смеси до увеличения равно P, и парциальные давления газов А и В соответственно равны 0.4P и 0.6P.

После увеличения давления в 2 раза общее давление станет равным 2P, и парциальные давления газов А и В станут 0.4 * 2P = 0.8P и 0.6 * 2P = 1.2P соответственно.

Теперь давайте рассмотрим реакцию: А + В → С

Скорость реакции обычно пропорциональна концентрациям реагентов (в данном случае, парциальным давлениям газов А и В). Таким образом, если парциальные давления увеличиваются в 2 раза, скорость реакции также увеличится в 2 раза, при условии, что другие параметры, такие как температура и катализаторы, остаются неизменными.

Итак, скорость химической реакции увеличится в 2 раза при увеличении давления газовой смеси в 2 раза.