Скорость реакции синтеза аммиака, выраженной уравнением ( N_2 + 3 H_2 \rightarrow 2 NH_3 ), зависит от нескольких факторов, которые влияют на скорость взаимодействия реагентов. Рассмотрим каждый из предложенных вариантов:
a. Присутствие катализатора: Катализатор ускоряет химическую реакцию, снижая энергию активации. В процессе синтеза аммиака обычно используется железный катализатор с добавками, такими как оксиды калия и алюминия. Присутствие катализатора существенно увеличивает скорость реакции, поэтому этот фактор важен.
b. Давление: Синтез аммиака осуществляется из газообразных веществ, и повышение давления способствует смещению равновесия в сторону образования аммиака (по принципу Ле Шателье, так как число молекул газа уменьшается). Поэтому давление является важным фактором, влияющим на скорость реакции.
c. Концентрация аммиака: Концентрация продуктов реакции, таких как аммиак, может влиять на скорость обратной реакции, но она не влияет непосредственно на начальную скорость прямой реакции в контексте влияния на скорость образования аммиака из азота и водорода. На скорость прямой реакции больше влияет концентрация исходных реагентов, а не продуктов, особенно в начальный момент времени.
d. Концентрация азота: Концентрация реагентов, таких как азот, напрямую влияет на скорость химической реакции. Чем выше концентрация азота, тем больше вероятность столкновений молекул азота с молекулами водорода, что ускоряет реакцию.
Таким образом, из предложенных вариантов на скорость прямой реакции синтеза аммиака не влияет концентрация аммиака (вариант c), поскольку она является продуктом реакции, а не исходным реагентом.