Задание по химии Во сколько раз следует увеличить давление, чтобы скорость образования NO2 по реакции 2NO(г.) +О2(г.) =2NO2(г.) возросла в 500 раз?

12 Окт 2024 в 19:40
29 +1
0
Ответы
1

Для решения задачи необходимо воспользоваться принципом завышенного давления, который основан на уравнении состояния реакций и законопроекта скоростей.

Реакция имеет следующий вид:

2NO(g)+O2(g)→2NO2(g) 2 \text{NO}(g) + \text{O}_2(g) \rightarrow 2 \text{NO}_2(g) 2NO(g)+O2 (g)2NO2 (g)

Скорость реакции пропорциональна концентрации реагентов. Если принять, что скорость реакции v v v можно выразить как:

v=k[NO]2[O2] v = k [\text{NO}]^2 [\text{O}_2] v=k[NO]2[O2 ]

где k k k — константа скорости реакции, а [NO][\text{NO}][NO] и [O2][\text{O}_2][O2 ] — концентрации илидавленияили давленияилидавления реагентов.

При увеличении давления на реакцию, концентрация газов увеличивается пропорционально увеличению давления припостояннойтемпературепри постоянной температуреприпостояннойтемпературе.

Пусть начальные давления P<em>NO P<em>{\text{NO}} P<em>NO и P</em>O2 P</em>{\text{O}_2} P</em>O2 и их общая скорость будет v1 v_1 v1 :

v<em>1=kP</em>NO2PO2 v<em>1 = k P</em>{\text{NO}}^2 P_{\text{O}_2} v<em>1=kP</em>NO2PO2

Теперь, если увеличить давление на x x x раз, новое давление будет равно xP<em>NO xP<em>{\text{NO}} xP<em>NO и xP</em>O2 xP</em>{\text{O}_2} xP</em>O2 :

v<em>2=k(xP</em>NO)2(xPO<em>2)=kx2P</em>NO2xPO<em>2=kx3P</em>NO2PO2 v<em>2 = k (xP</em>{\text{NO}})^2 (xP_{\text{O}<em>2}) = k x^2 P</em>{\text{NO}}^2 x P_{\text{O}<em>2} = k x^3 P</em>{\text{NO}}^2 P_{\text{O}_2} v<em>2=k(xP</em>NO)2(xPO<em>2 )=kx2P</em>NO2xPO<em>2 =kx3P</em>NO2PO2

Теперь скорость увеличилась в 500 раз:

v2=500v1 v_2 = 500 v_1 v2 =500v1

Подставим значения:

kx3P<em>NO2P</em>O<em>2=500kP</em>NO2PO2 k x^3 P<em>{\text{NO}}^2 P</em>{\text{O}<em>2} = 500 k P</em>{\text{NO}}^2 P_{\text{O}_2} kx3P<em>NO2P</em>O<em>2=500kP</em>NO2PO2

Можно сократить kP<em>NO2P</em>O2 k P<em>{\text{NO}}^2 P</em>{\text{O}_2} kP<em>NO2P</em>O2 приусловиичтоонинеравнынулюпри условии что они не равны нулюприусловиичтоонинеравнынулю:

x3=500 x^3 = 500 x3=500

Теперь найдём x x x:

x=5003≈7.937 x = \sqrt[3]{500} \approx 7.937 x=3500 7.937

Таким образом, чтобы скорость образования NO2 возросла в 500 раз, следует увеличить давление примерно в 7.94 7.94 7.94 раз.

12 Окт 2024 в 19:46
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир