Question

Исходные вещества в реакции H2г + J2г =2HJг взяты в эквивалентных количествах. Как изменится скорость реакции, когда 1/3 часть йода прореагирует?

Answer 1

Согласно закону действующих масс, v=k*c1*c2
В нашем случае это
v=k*c(H2)*C(J2)
Пусть начальные концентрации водорода и иода были равны 1 моль/дм^3. Тогда первоначальная скорость реакции:
v=k*1*1=k
Когда прореагирует 1/3 часть иода (а значит, и 1/3 часть водорода), их концентрации станут равны 2/3 моль/дм^3. Скорость станет равна:
v=k*2/3*2/3=k*4/9
т.е. составит ровно 4/9 от первоначальной скорости. Другими словами, реакция замедлится в 9/4=2,25 раза

Answer 2

Для ответа на этот вопрос, нам нужно знать, как скорость химической реакции зависит от концентрации реагентов. Согласно закону действующих масс, скорость прямой реакции пропорциональна произведению концентраций реагентов, возведенных в степень, равную их коэффициентам в уравнении реакции. В данном случае, уравнение реакции имеет вид:

$$H_2 + J_2 \rightarrow 2HJ$$

Коэффициенты перед реагентами равны единице, поэтому скорость прямой реакции можно записать как:

$$v = k[H_2][J_2]$$

где $k$ - константа скорости реакции.

Исходные вещества взяты в эквивалентных количествах, то есть в соотношении 1:1. Пусть их начальная концентрация равна $C_0$. Тогда, когда 1/3 часть йода прореагирует, его концентрация уменьшится на $C_0/3$, а концентрация водорода - на $C_0/3$ (так как они реагируют в одинаковых пропорциях). Следовательно, концентрация каждого из реагентов в этот момент будет равна:

$$C = C_0 - \frac{C_0}{3} = \frac{2C_0}{3}$$

Подставляя это значение в формулу для скорости реакции, получаем:

$$v = k\left(\frac{2C_0}{3}\right)^2 = \frac{4kC_0^2}{9}$$

Сравнивая это с начальной скоростью реакции, которая равна $kC_0^2$, видим, что скорость реакции уменьшится в $(9/4) = 2.25$ раза, когда 1/3 часть йода прореагирует. Это означает, что реакция будет идти медленнее, чем в начале.