Задание №18 — Теоретические основы химии
Из предложенного перечня выберите все факторы, которые приводят
к увеличению скорости химической реакции меди с кислородом.
Правильный ответ
125
Пояснение
Решение.
Для решения этой задачи необходимо проанализировать, как различные факторы влияют на скорость химической реакции между твердым веществом (медью) и газом (кислородом). Уравнение реакции: 2Cu + O2 → 2CuO.
Разберем каждый фактор по порядку:
1) Повышение давления в системе. Давление влияет на скорость реакций, в которых участвуют газообразные вещества. При повышении давления молекулы газа (в данном случае кислорода O2) сближаются, их концентрация в единице объема увеличивается, что приводит к более частым столкновениям с поверхностью меди. Следовательно, скорость реакции возрастает. Утверждение верно.
2) Использование порошка меди вместо медной проволоки. Медь — твердое вещество. Реакция идет на поверхности соприкосновения меди с кислородом. Порошок имеет гораздо большую суммарную площадь поверхности, чем проволока той же массы. Чем больше площадь поверхности соприкосновения реагентов, тем выше скорость гетерогенной реакции. Утверждение верно.
3) Уменьшение концентрации кислорода в системе. Согласно закону действующих масс, скорость реакции прямо пропорциональна концентрации реагирующих веществ (для газов и растворов). Если мы уменьшим концентрацию кислорода, число столкновений молекул с медью сократится, и скорость реакции упадет. Утверждение неверно.
4) Понижение температуры. При понижении температуры кинетическая энергия частиц уменьшается, они движутся медленнее и сталкиваются реже, а главное — уменьшается число "активных" столкновений, способных привести к химическому превращению. Скорость реакции при охлаждении всегда уменьшается. Утверждение неверно.
5) Нагревание реакционной смеси. Повышение температуры приводит к резкому увеличению числа активных молекул и частоты их столкновений. Согласно правилу Вант-Гоффа и уравнению Аррениуса, при нагревании скорость практически любой химической реакции увеличивается. Утверждение верно.
Таким образом, факторами, увеличивающими скорость реакции, являются повышение давления, измельчение твердого вещества и нагревание.
Ответ: 125
Источник: ФИПИ