Задание №18 — Теоретические основы химии

Решение.

Для того чтобы правильно выбрать факторы, влияющие на скорость реакции, проанализируем уравнение взаимодействия железа с бромом и агрегатные состояния реагентов:
2Fe (тв.) + 3Br₂ (ж.) → 2FeBr₃ (тв.)

Разберем каждый из предложенных факторов:

1) Повышение давления в системе. Давление оказывает существенное влияние на скорость реакции только в том случае, если в системе присутствуют газообразные реагенты. В данной реакции железо — твердое вещество, а бром — жидкость. Сжатие системы практически не меняет концентрацию этих веществ, поэтому изменение давления не влияет на скорость данной реакции. Варианты 1 и 2 не подходят.

2) Понижение давления в системе. Аналогично пункту 1, для системы "твердое вещество + жидкость" давление не является фактором, изменяющим скорость реакции.

3) Использование ингибитора. Ингибиторы — это вещества, которые замедляют химическую реакцию. По условию задачи нам нужно найти факторы, которые приводят к увеличению скорости, поэтому данный вариант не подходит.

4) Увеличение степени измельчения железа. Реакция между железом и бромом является гетерогенной, так как реагенты находятся в разных фазах (твердой и жидкой). Такие реакции протекают на поверхности соприкосновения веществ. При измельчении твердого железа площадь его поверхности резко возрастает, количество столкновений частиц железа с молекулами брома увеличивается, что приводит к значительному ускорению реакции. Этот фактор подходит.

5) Повышение температуры. Согласно правилу Вант-Гоффа и теории активации, при повышении температуры увеличивается средняя кинетическая энергия частиц. Это приводит к росту числа активных столкновений между молекулами брома и атомами железа. Повышение температуры ускоряет практически все химические реакции (как экзо-, так и эндотермические). Этот фактор подходит.

Таким образом, верными являются утверждения № 4 и № 5.

Ответ: 45

Источник: ФИПИ