Задание №18 — Теоретические основы химии

Решение.

Для того чтобы правильно ответить на вопрос, сначала запишем уравнение химической реакции между серой и водородом:
S(тв.) + H₂(г.) ⇄ H₂S(г.) + Q

Разберем каждое воздействие с точки зрения кинетики (скорости реакции):

1) Повышение давления в системе. Давление влияет на скорость реакций, в которых участвуют газообразные реагенты. При повышении давления молекулы газов сближаются, их концентрация в единице объема растет, что приводит к увеличению числа столкновений и, следовательно, к увеличению скорости реакции. Так как водород (H₂) является газом, этот фактор подходит.

2) Увеличение концентрации водорода. Водород является исходным веществом (реагентом). Согласно закону действующих масс, скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ. Следовательно, при добавлении водорода скорость взаимодействия его с серой возрастет. Этот фактор подходит.

3) Повышение температуры. Согласно правилу Вант-Гоффа и теории активации, при повышении температуры увеличивается средняя кинетическая энергия частиц и доля "активных" столкновений между ними. Повышение температуры всегда увеличивает скорость любой химической реакции (как экзотермической, так и эндотермической). Этот фактор подходит.

4) Увеличение концентрации сероводорода. Сероводород (H₂S) является продуктом данной реакции. Изменение концентрации продуктов влияет на химическое равновесие, но не увеличивает скорость прямой реакции (в некоторых случаях может увеличить скорость обратной реакции, но в задании спрашивается про реакцию серы с водородом, то есть прямую). Этот фактор не подходит.

5) Понижение температуры. Понижение температуры всегда приводит к замедлению движения частиц и уменьшению числа эффективных столкновений, что снижает скорость химической реакции. Этот фактор не подходит.

Таким образом, к увеличению скорости реакции приводят воздействия под номерами 1, 2 и 3.

Ответ: 123

Источник: ФИПИ