1.Для химической реакции: C(т)+CO2(г)=2CO(г) напишите выражения закона действующих масс для прямой и...

1. Выражения закона действующих масс: Прямая реакция: Kf = [CO]^2 / [C][CO2] Обратная реакция: Kr = 1/Kf

2. а) Скорость прямой реакции уменьшится в 2,7^(-50) раз б) Скорость обратной реакции увеличится в 3 раза в) Скорость обратной реакции уменьшится в 2 раза

1. Выражения закона действующих масс для прямой и обратной реакции:

Для прямой реакции: Kp(прям) = (PCO)^2 / (PC(т) * PCO2)

Для обратной реакции: Kp(обр) = 1 / Kp(прям)

1. Расчет изменения скорости реакции:

а) При уменьшении температуры на 50 градусов скорость прямой реакции уменьшится в соответствии с уравнением Аррениуса: y' = y exp(-(Ea/R) (1/T' - 1/T)) где y - исходная скорость реакции, Ea - энергия активации, R - универсальная газовая постоянная, T и T' - исходная и новая температуры.

б) При увеличении концентрации СО в 3 раза скорость обратной реакции увеличится пропорционально изменению концентрации.

в) При уменьшении давления в системе в 2 раза скорость обратной реакции также уменьшится, так как уменьшение давления приведет к уменьшению количества молекул газа и, следовательно, уменьшению частоты столкновений.

Конечно, давайте разберём ваш вопрос подробно.

1. Выражения закона действующих масс для прямой и обратной реакции

Для реакции: [ \text{C(т)} + \text{CO}_2(\text{г}) \leftrightarrow 2\text{CO}(\text{г}) ]

Закон действующих масс для прямой реакции можно записать следующим образом: [ v{\text{пр}} = k{\text{пр}} \cdot [\text{C}] \cdot [\text{CO}_2] ]

Поскольку углерод (C) в твёрдой фазе, его концентрация не изменяется и может быть включена в константу скорости реакции. Поэтому выражение для скорости прямой реакции можно упростить до: [ v{\text{пр}} = k{\text{пр}} \cdot [\text{CO}_2] ]

Для обратной реакции: [ 2\text{CO}(\text{г}) \rightarrow \text{C(т)} + \text{CO}_2(\text{г}) ]

Закон действующих масс записывается следующим образом: [ v{\text{обр}} = k{\text{обр}} \cdot [\text{CO}]^2 ]

2. Изменение скорости реакции при различных условиях

а) Скорость прямой реакции при уменьшении температуры на 50 градусов, если ( y = 2.7 )

Скорость химической реакции зависит от температуры согласно уравнению Аррениуса: [ k = A \cdot e^{-\frac{E_a}{RT}} ]

где ( k ) — константа скорости реакции, ( A ) — предэкспоненциальный фактор, ( E_a ) — энергия активации, ( R ) — универсальная газовая постоянная, ( T ) — температура в Кельвинах.

Если температура уменьшается на 50 градусов, то, допустим, начальная температура ( T_1 ) и конечная температура ( T_2 = T_1 - 50 ).

Отношение констант скорости при двух температурах: [ \frac{k_2}{k_1} = e^{\frac{E_a}{R}\left(\frac{1}{T_1} - \frac{1}{T_2}\right)} ]

Если ( y = 2.7 ), то это означает, что при уменьшении температуры на 50 градусов константа скорости уменьшится в ( 2.7 ) раз. Следовательно: [ \frac{k_2}{k_1} = \frac{1}{2.7} ]

То есть, скорость прямой реакции уменьшится в ( 2.7 ) раз.

б) Скорость обратной реакции при увеличении концентрации CO в 3 раза

Скорость обратной реакции: [ v{\text{обр}} = k{\text{обр}} \cdot [\text{CO}]^2 ]

Если концентрация ( [\text{CO}] ) увеличивается в 3 раза, то: [ v{\text{обр}}' = k{\text{обр}} \cdot (3[\text{CO}])^2 = k{\text{обр}} \cdot 9[\text{CO}]^2 = 9 \cdot v{\text{обр}} ]

Таким образом, скорость обратной реакции увеличится в 9 раз.

в) Скорость обратной реакции при уменьшении давления в системе в 2 раза

Скорость обратной реакции: [ v{\text{обр}} = k{\text{обр}} \cdot [\text{CO}]^2 ]

Уменьшение давления в системе в 2 раза приведёт к уменьшению концентрации всех газов в 2 раза (при постоянной температуре).

Если давление уменьшается в 2 раза, концентрация ( [\text{CO}] ) также уменьшится в 2 раза: [ v{\text{обр}}' = k{\text{обр}} \cdot \left(\frac{[\text{CO}]}{2}\right)^2 = k{\text{обр}} \cdot \frac{[\text{CO}]^2}{4} = \frac{v{\text{обр}}}{4} ]

Таким образом, скорость обратной реакции уменьшится в 4 раза.