Расчет изменения скорости реакции от давления и концентрации исходных веществ

 

Закон действия масс

Задача 5.
Как изменится скорость гомогенной реакции 2NО + Вr2 = 2NОВr, если давление увеличить до 7 атмосфер по сравнению со стандартным?
Решение:
Зависимость скорости реакции от концентраций определяется законом действия масс: при постоянной температуре скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению молярных концентраций реагирующих веществ. 
Увеличение давления на 7 атмосфер по сравнению со стандартным означает увеличение его в 7 раз. Концентрации NО и Вr2  вследствие увеличения давления увеличатся в 5 раз.
Обозначим концентрацию NО  через "а",  Вr2 – через "b".
Тогда выражение для скорости реакции можно записать в общем виде:

V = k.а2b

До увеличения давления скорость реакции: 

V = k.а2b;

После увеличения давления(концентраций):

V= k.(7а)(7b)

Изменение скорости:

V1/V=  [k (7а)(7b)]/[k а2b] = 343

Отает: Скорость реакции увеличится в 343 раз.
 


Зависимость скорости реакции от концентраций веществ

Задача 8
Как изменится скорость реакции 4A + 3B = C, если:
а) концентрацию вещества A увеличить в 2 раза, оставив концентрацию B прежней;
б) концентрацию обоих веществ увеличить в 2 раза;
в) концентрацию B увеличить в 2 раза, оставив концентрацию A прежней?
Решение:
Зависимость скорости реакции от концентраций определяется законом действия масс: при постоянной температуре скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению молярных концентраций реагирующих веществ. Поэтому изменение концентрации хотя бы одного из реагирующих веществ ведет к изменению ее скорости.
Обозначим концентрацию А  через "а",  В – через "b".

Выражение для скорости реакции до изменения концентрации вещества можно записать в общем виде:

V = k (а). (b)3

1). Рассчитаем изменение скорости реакции после увеличения концентрации вещества А в 2 раза, получим:

Тогда выражение скорости реакции будет иметь вид: 

V1 = k (2а). (b)3

Изменение скорости:

V1/V = [k (2а). (b)3]/[k (а). (b)3] = [k 16(а). (b)3]/[k.(а). (b)3] = 16

Ответ: скорость реакции увеличится в 16 раз.

2). Рассчитаем изменение скорости реакции после увеличения концентрации вещества А и В в 2 раза, получим:

V2 = k (2а)(2b)3 =  k .16(а).16(b)3

Изменение скорости:

V2/V = [ k.(а). (b)3]/[k.(а). (b)3] = 256

Ответ: скорость реакции увеличится в 256 раз.

3). Рассчитаем изменение скорости реакции после увеличения концентрации вещества B в 2 раза, получим:

V3 = k (а)4 . 2(b)3 = k (а)8(b)3

Изменение скорости:

V3/V = [k (а)4 . 2(b)3]/[k.(а). (b)3] = 8

Ответ: скорость реакции увеличится в 8 раз.