Как изменится начальная скорость реакции при увеличении концентрации кислорода до 0,9 моль/л и концентрации оксида

Как изменится начальная скорость реакции при увеличении концентрации кислорода до 0,9 моль/л и концентрации оксида азота (II) до 1,2 моль/л, если реакция проходит по уравнению 2NO(г) + O2(г) = 2NO2(г) и начальные концентрации реагентов составляют: С(NO) = 0,8 моль/л, С(O2) = 0,6 моль/л? Ответ: Начальная скорость реакции возрастает в 3,4 раза.
Barbos

Barbos

Для решения данной задачи нам нужно использовать закон действующих масс, который гласит, что скорость химической реакции пропорциональна произведению концентраций реагентов, возведенных в степени, равную их коэффициентам в уравнении реакции.

Из уравнения реакции 2NO(г) + O2(г) = 2NO2(г) видно, что коэффициент у оксида азота (II) (NO2) равен 2, а у оксида азота (II) (NO) и кислорода (O2) равен 1.

Начальная скорость реакции обычно выражается через изменение концентрации реагентов за некоторое время. Однако, в данной задаче даны только начальные концентрации реагентов, поэтому мы будем сравнивать начальные скорости реакций.

Начальная скорость реакции можно выразить следующей формулой:

\[V = k \cdot С_{NO} \cdot С_{O2}\]

где V - начальная скорость реакции, k - постоянная скорости реакции, \(C_{NO}\) - концентрация оксида азота (II) и \(C_{O2}\) - концентрация кислорода.

Мы уже имеем начальные концентрации реагентов: \(C_{NO} = 0,8\) моль/л и \(C_{O2} = 0,6\) моль/л.

Теперь, когда есть начальные концентрации и а нужное дополнение, рассмотрим вычисление начальной скорости реакции для первоначальной концентрации реагентов:

\[V_1 = k \cdot C_{NO_1} \cdot C_{O2_1}\]

А теперь вычислим начальную скорость реакции при измененных концентрациях реагентов:

\[V_2 = k \cdot C_{NO_2} \cdot C_{O2_2}\]

Где \(C_{NO_2} = 1,2\) моль/л и \(C_{O2_2} = 0,9\) моль/л.
Таким образом, нам нужно сравнить \(V_1\) и \(V_2\) и выразить их отношение:

\(\frac{V_2}{V_1} = \frac{C_{NO_2} \cdot C_{O2_2}}{C_{NO_1} \cdot C_{O2_1}}\)

Подставим данные:

\(\frac{1,2 \cdot 0,9}{0,8 \cdot 0,6} = \frac{1,08}{0,48} \approx 2,25\)

Из данного выражения мы видим, что начальная скорость реакции увеличится в 2,25 раза.

Теперь, чтобы выразить это в процентах, найдем отношение новой скорости к старой:

\(\frac{V_2}{V_1} = 2,25\)

Теперь найдем процентное изменение скорости:

\(\text{Процентное изменение скорости} = (\frac{V_2}{V_1} - 1) \cdot 100\)

\(\text{Процентное изменение скорости} = (2,25 - 1) \cdot 100 = 125\%\)

Таким образом, начальная скорость реакции возрастает на 125%. В другой форме записи, начальная скорость реакции увеличивается в 3,25 раза.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello