25 3 вариант 1. Как будет изменяться скорость взаимодействия хлора с водородом, если а) повысить температуру

Zvuk

50

1. а) При повышении температуры скорость взаимодействия хлора с водородом увеличится. Это объясняется применением закона Гуре-Вольда, согласно которому скорость химической реакции возрастает примерно в два раза при каждом повышении температуры на 10 градусов Цельсия. Таким образом, увеличение температуры ускоряет реакцию, поскольку с повышением температуры увеличивается средняя кинетическая энергия молекул, что способствует более частым и успешным столкновениям между реагентами.

б) Предварительная очистка хлора от примесей также может увеличить скорость взаимодействия хлора с водородом. Примеси могут быть катализаторами или ингибиторами реакции. Очищение удалит эти примеси и создаст более благоприятные условия для взаимодействия молекул хлора и водорода, что приведет к увеличению скорости реакции.

2. Для определения множителя, на который увеличится скорость реакции при повышении температуры с 10 до 60 градусов, можно использовать соотношение, известное как кинетическое уравнение Аррениуса:

\[k_2 = k_1 \cdot e^{\left(\frac{E_a}{R}\right) \left(\frac{1}{T_1} - \frac{1}{T_2}\right)}\]

где \(k_1\) - скорость реакции при температуре \(T_1\), \(k_2\) - скорость реакции при температуре \(T_2\), \(E_a\) - энергия активации реакции, \(R\) - универсальная газовая постоянная.

Для данной задачи, предоставлено, что температурный коэффициент \(Q = 2\), а температуры \(T_1 = 10^\circ C\) и \(T_2 = 60^\circ C\). Подставим эти значения в уравнение:

\[2 = k_1 \cdot e^{\left(\frac{E_a}{R}\right) \left(\frac{1}{10} - \frac{1}{60}\right)}\]

Данное уравнение связывает скорость реакции при разных температурах и энергию активации реакции. Чтобы решить это уравнение и найти \(k_2\), необходимо знать значение энергии активации \(E_a\) и универсальной газовой постоянной \(R\).

3. Чтобы изменить равновесие реакции \(2CO + O_2 \leftrightarrow 2CO_2 + Q\) в сторону образования (то есть увеличить количество образовавшегося \(CO_2\)), необходимо изменить концентрации или давления реагентов или продуктов реакции. При увеличении концентрации \(CO\) или \(O_2\) или уменьшении концентрации \(CO_2\) или \(Q\), равновесие реакции будет двигаться в сторону образования большего количества \(CO_2\).

Это можно достичь, например, увеличивая концентрацию \(CO\) и \(O_2\) путем добавления дополнительного количества реагентов или путем изменения условий реакции, таких как изменение давления или температуры. За счет таких изменений можно повлиять на равновесие и сместить его в сторону образования большего количества \(CO_2\).