Задание №18 — Теоретические основы химии

Решение.

Для того чтобы правильно выбрать факторы, влияющие на скорость реакции, сначала запишем уравнение химического процесса:
CuO (тв.) + 2HCl (р-р) → CuCl₂ (р-р) + H₂O (ж.)

Данная реакция является гетерогенной, так как реагенты находятся в разных агрегатных состояниях: оксид меди(II) — это твердое вещество, а соляная кислота — раствор.

Разберем предложенные факторы:

1) Добавление воды. При добавлении воды объем раствора увеличивается, что приводит к уменьшению концентрации соляной кислоты (HCl). Снижение концентрации реагента всегда замедляет химическую реакцию. Этот вариант не подходит.

2) Повышение давления в системе. Давление влияет на скорость реакции только в том случае, если среди исходных веществ есть газы. В нашей реакции участвуют твердое вещество и раствор, газов нет. Следовательно, изменение давления практически не влияет на скорость этой реакции. Этот вариант не подходит.

3) Измельчение оксида меди(II). Оксид меди — твердое вещество. Реакция идет на поверхности соприкосновения твердой фазы с раствором кислоты. При измельчении площадь поверхности соприкосновения реагентов резко увеличивается, что приводит к значительному росту скорости гетерогенной реакции. Этот вариант верный.

4) Увеличение концентрации HCl. Скорость реакции прямо пропорциональна концентрации реагирующих веществ в растворе. Чем больше молекул кислоты в единице объема, тем чаще происходят их столкновения с частицами оксида меди на поверхности. Этот вариант верный.

5) Понижение температуры. Согласно правилу Вант-Гоффа и уравнению Аррениуса, при понижении температуры скорость абсолютно любой химической реакции уменьшается, так как снижается энергия сталкивающихся частиц. Этот вариант не подходит.

Таким образом, к увеличению скорости реакции приводят факторы под номерами 3 и 4.

Ответ: 34

Источник: ФИПИ