Напишите математическое выражение закона действия масс (кинетическое уравнение) для гетерогенной реакции: SnO (к) + NO2 (г) = SnNO2 (к) + NO (г) Н0Х.Р. = - 298 кДж. Дайте ответы на следующие вопросы: 1) Как изменится скорость прямой реакции, если концентрацию NO2 увеличить в 2 раза?
2) Как повлияют: понижение температуры, повышение давления на равновесие?
Математическое выражение закона действия масс для данной гетерогенной реакции будет выглядеть следующим образом:
K = ([NO]^p x [SnO]^q) / ([NO2]^r x [SnNO2]^s)
где K - константа равновесия, [A] - концентрация вещества A, а p, q, r и s - это степени соответствующих концентраций в выражении закона действия масс.
Теперь перейдем к ответам на ваши вопросы:
1) Как изменится скорость прямой реакции, если концентрацию NO2 увеличить в 2 раза?
Чтобы определить, как изменится скорость прямой реакции, мы можем обратиться к уравнению закона действия масс и проверить, как изменение концентрации NO2 повлияет на значения степеней p и r в уравнении.
Пусть изначально величина концентрации NO2 равна [NO2]_начальная, а после увеличения в 2 раза будет [NO2]_увеличенная = 2[NO2]_начальная.
Теперь, если мы посмотрим на уравнение закона действия масс, мы видим, что степень r соответствует концентрации NO2. Таким образом, у нас есть два возможных варианта:
- Если степень r равна 1, то при увеличении концентрации NO2 в 2 раза, скорость прямой реакции также увеличится в 2 раза.
- Если степень r равна 2, то при увеличении концентрации NO2 в 2 раза, скорость прямой реакции увеличится в 4 раза (2^2 = 4).
Итак, изменение скорости прямой реакции зависит от значения степени r в уравнении закона действия масс.
2) Как повлияют: понижение температуры, повышение давления на равновесие?
Чтобы определить, как понижение температуры или повышение давления повлияют на равновесие, мы можем обратиться к принципу Ле-Шателье, который утверждает, что система в равновесии будет смещаться в направлении, противоположному действию, направленному на изменение равновесия.
- Понижение температуры: Как вы, вероятно, знаете, понижение температуры является фактором, приводящим к смещению равновесия в ту сторону, где эндотермическая реакция происходит. В данном случае, реакция SnO (к) + NO2 (г) = SnNO2 (к) + NO (г) является эндотермической, так как дельта H равно -298 кДж. Поэтому, понижение температуры будет смещать равновесие в сторону образования большего количества SnO и NO2, то есть влево.
- Повышение давления: Повышение давления приводит к смещению равновесия в сторону меньшего количества молекул газа. В данном случае, мы видим, что справа от стрелки в уравнении присутствует одна молекула газа (NO) и слева - газ (NO2). Следовательно, повышение давления будет смещать равновесие в сторону образования большего количества молекул газа, то есть вправо.
Таким образом, понижение температуры сместит равновесие влево, а повышение давления - вправо.
Надеюсь, что мой ответ был достаточно подробным и полным, чтобы быть понятным для вас. Если у вас остались какие-либо вопросы или требуется дополнительное объяснение, пожалуйста, не стесняйтесь задавать. Я готов помочь!