Напишите выражения скоростей реакций,протекающих по уравнениям:
n2+o2=2no
c+o2=co2
feo=h2=fe+h20
при составлении выражений нужно учитывать агрегатное состояние реагирующих веществ.
3.вычислить во сколько раз увеличится скорость реакции,если повысить температуру системы от 20 до 100 c,приняв значение температурного коэффицента скорости реакции равным 3.
6.напишите выражение константы равновесия для каждой реакции:
n2+o2 2no
co=cl2 cocl2
n2+3h2 2nh3
укажите в какую сторону изменяется равновесие этих реакций
а)при уменьшении концентрации каждого вещества
б)увеличении давления?
- Реакция: n2 + o2 = 2no
Выражение скорости: v = k[n2][o2], где [n2] и [o2] - концентрации соответствующих веществ, k - константа скорости реакции.
Объяснение: Скорость реакции зависит от концентраций реагирующих веществ. Чем выше концентрации, тем быстрее протекает реакция.
- Реакция: c + o2 = co2
Выражение скорости: v = k[c][o2], где [c] и [o2] - концентрации соответствующих веществ, k - константа скорости реакции.
Объяснение: Аналогично предыдущей реакции, скорость реакции зависит от концентраций реагирующих веществ.
- Реакция: feo = h2 = fe + h2o
Выражение скорости: v = k[feo][h2], где [feo] и [h2] - концентрации соответствующих веществ, k - константа скорости реакции.
Объяснение: Здесь указаны два процесса реакции, и скорость реакции зависит от концентраций обоих веществ.
2) Увеличение скорости реакции при повышении температуры:
Для вычисления во сколько раз увеличится скорость реакции при повышении температуры, можно использовать уравнение Аррениуса:
k2 = k1 * exp((Ea/R) * (1/T1 - 1/T2))
где k2 - скорость реакции при температуре T2, k1 - скорость реакции при температуре T1, Ea - энергия активации реакции, R - универсальная газовая постоянная, T1 и T2 - начальная и новая температуры соответственно.
Если у нас температурный коэффициент скорости реакции равен 3, то можем записать:
k2 = 3 * k1
Теперь можем использовать уравнение Аррениуса:
3 * k1 = k1 * exp((Ea/R) * (1/20 - 1/100))
3 = exp(Ea/R * (1/20 - 1/100))
ln(3) = (Ea/R * (1/20 - 1/100))
(Ea/R * (1/20 - 1/100)) = ln(3)
(Ea/R * (4/100 - 1/100)) = ln(3)
(Ea/R * (3/100)) = ln(3)
(Ea/R) = ln(3) * (100/3)
Ea/R ≈ 77.526
Объяснение: Используя уравнение Аррениуса и значение температурного коэффициента скорости реакции, мы можем вычислить, во сколько раз увеличится скорость реакции при повышении температуры системы от 20 до 100 C.
3) Выражение константы равновесия и изменение равновесия при изменении концентрации и давления:
- Реакция: n2 + o2 = 2no
Выражение константы равновесия: K = ([no]^2)/([n2]*[o2]), где [no], [n2] и [o2] - концентрации соответствующих веществ.
Изменение равновесия при уменьшении концентрации каждого вещества: При уменьшении концентрации каждого вещества, равновесие сдвигается в сторону увеличения концентраций реагентов (n2 и o2).
- Реакция: co + cl2 = cocl2
Выражение константы равновесия: K = ([cocl2])/([co]*[cl2]), где [cocl2], [co] и [cl2] - концентрации соответствующих веществ.
Изменение равновесия при уменьшении концентрации каждого вещества: При уменьшении концентрации каждого вещества, равновесие сдвигается в сторону увеличения концентраций реагентов (co и cl2).
- Реакция: n2 + 3h2 = 2nh3
Выражение константы равновесия: K = ([nh3]^2)/([n2]*[h2]^3), где [nh3], [n2] и [h2] - концентрации соответствующих веществ.
Изменение равновесия при уменьшении концентрации каждого вещества: При уменьшении концентрации каждого вещества, равновесие сдвигается в сторону увеличения концентраций реагентов (n2 и h2).
Изменение равновесия при увеличении давления: В реакциях, где имеются различные моли реагентов и продуктов, изменение давления отражается на равновесии согласно принципу Ле-Шателье. Если увеличить давление, равновесие будет сдвигаться в сторону уменьшения объема газовых компонентов (в сторону меньшего числа молекул газа) и в сторону увеличения концентрации жидких или твердых компонентов. В обратную сторону происходит, если снизить давление. В реакции n2 + o2 = 2no планета будет стремиться достичь равновесия путем увеличения количества NO и уменьшения количества N2 и O2 при увеличении давления. В реакции co + cl2 = cocl2 реакция будет стремиться увеличить количество COCl2 и уменьшить количество CO и Cl2 при увеличении давления. В реакции N2 + 3H2 = 2NH3 реакция будет стремиться увеличить количество NH3 и уменьшить количество N2 и H2 при увеличении давления. Объяснение: Принцип Ле-Шателье указывает, что при изменении давления равновесный процесс будет двигаться в сторону уменьшения объема или молекулярного количества газа.