Задание №18 — Теоретические основы химии

Решение.

Для решения задачи проанализируем уравнение реакции синтеза аммиака:
N₂(г) + 3H₂(г) ⇄ 2NH₃(г) + Q

Скорость химической реакции зависит от природы реагирующих веществ, их концентрации, температуры, давления (для газов) и наличия катализатора. Рассмотрим каждое воздействие из предложенного списка:

1. Повышение давления в системе. Поскольку в левой части уравнения находятся газообразные реагенты (азот и водород), повышение давления приводит к сжатию газовой смеси. Это увеличивает концентрацию исходных веществ и частоту столкновений их молекул, что напрямую ведет к увеличению скорости реакции образования аммиака. Утверждение верно.
2. Увеличение концентрации водорода. Водород является исходным веществом (реагентом). Согласно закону действующих масс, скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению концентраций реагентов. Следовательно, добавление водорода ускоряет процесс. Утверждение верно.
3. Использование катализатора. Катализатор — это вещество, которое снижает энергию активации реакции, тем самым значительно увеличивая её скорость (как прямой, так и обратной). Промышленный синтез аммиака невозможен без железного катализатора. Утверждение верно.
4. Увеличение концентрации аммиака. Аммиак является продуктом реакции. Увеличение концентрации продукта влияет на химическое равновесие (смещает его в сторону реагентов), но не увеличивает скорость образования аммиака (прямой реакции). Напротив, это увеличит скорость разложения аммиака (обратной реакции). Утверждение неверно.
5. Повышение температуры. При повышении температуры увеличивается кинетическая энергия молекул, они начинают двигаться быстрее и чаще сталкиваться с энергией, достаточной для протекания химического превращения. Повышение температуры увеличивает скорость практически любой химической реакции (и экзотермической, и эндотермической). Утверждение верно.

Таким образом, к увеличению скорости образования аммиака приводят воздействия под номерами 1, 2, 3 и 5.

Ответ: 1235

Источник: ФИПИ