По закону действия масс переформулируйте выражение для скорости реакции 2so2(г) + o2(г) = 2so3(г). Во сколько

Милочка

65

Для переформулирования выражения скорости реакции, основанного на законе действия масс, мы можем использовать мольные концентрации реагентов вместо давления. Таким образом, перепишем уравнение реакции следующим образом:

\[v = k[S02]^a [O2]^b\]

Где v обозначает скорость реакции, k - константа скорости реакции, \([S02]\) и \([O2]\) обозначают мольные концентрации соответствующих реагентов, а a и b - их соответствующие степени.

В нашем случае, уравнение реакции 2S02(г) + O2(г) -> 2S03(г) показывает, что стехиометрические коэффициенты перед реагентами и продуктами равны 2. Следовательно, мольные концентрации реагентов и продуктов будут в два раза больше, чем их степени:

\([S02] = 2x\), \([O2] = x\), \([S03] = 2x\)

Теперь мы можем переформулировать уравнение скорости реакции:

\[v = k(2x)^a (x)^b = k \cdot 2^a \cdot x^{a+b}\]

Следовательно, скорость реакции зависит от мольной концентрации реагентов в степени \(а+b\).

Теперь, если мы увеличим давление в два раза, то по закону Гей-Люссака, объем газа изменится в обратной пропорции. Следовательно, мольные концентрации будут в два раза больше, чем изначально, то есть:

\([S02] = 4x\), \([O2] = 2x\), \([S03] = 4x\)

Подставим эти значения в наше переформулированное уравнение скорости реакции:

\[v" = k \cdot 2^a \cdot (4x)^{a+b} = k \cdot 2^a \cdot 4^{a+b} \cdot x^{a+b}\]

Мы можем заметить, что \(4^{a+b} = 2^{2(a+b)}\), поэтому:

\[v" = k \cdot 2^a \cdot 2^{2(a+b)} \cdot x^{a+b} = k \cdot 2^{a+2(a+b)} \cdot x^{a+b}\]

\[v" = k \cdot 2^{3a+2b} \cdot x^{a+b}\]

Теперь давайте выразим отношение скоростей реакции \(v"\) и \(v\):

\[\frac{v"}{v} = \frac{k \cdot 2^{3a+2b} \cdot x^{a+b}}{k \cdot 2^a \cdot x^{a+b}} = 2^{2a+b}\]

Выражение \(\frac{v"}{v}\) показывает, во сколько раз изменилась скорость реакции. Заметим, что \(2^{2a+b}\) не меняется при увеличении давления в два раза, так как степени 2 остаются неизменными.

Следовательно, скорость реакции не изменится при изменении давления в два раза.