Задание №18 — Теоретические основы химии
Задание №18
#760801 баллФИПИ
Скорость реакции
Из предложенного перечня выберите все внешние воздействия, которые приведут к увеличению скорости реакции
Zn(тв.) + 2H+(p-p) = Zn2+(p-p) + H2(г)
1) повышение температуры
2) разбавление раствора кислоты
3) использование порошка цинка вместо гранул цинка
4) увеличение концентрации кислоты в растворе
5) повышение давления
Запишите номера выбранных ответов.Правильный ответ
134
Пояснение
Решение.
Для решения данной задачи необходимо проанализировать, как каждое из предложенных воздействий влияет на скорость химической реакции. Исходное уравнение: Zn (тв.) + 2H+ (р-р) → Zn2+ (р-р) + H2 (г)↑.
Данная реакция является гетерогенной, так как реагенты находятся в разных агрегатных состояниях: цинк — твердое вещество, ионы водорода (кислота) — в растворе.
- Повышение температуры. Согласно правилу Вант-Гоффа и теории активации, при повышении температуры увеличивается кинетическая энергия частиц и число эффективных столкновений. Это всегда приводит к увеличению скорости практически любой химической реакции (как экзо-, так и эндотермической). Утверждение подходит.
- Разбавление раствора кислоты. При добавлении воды (разбавлении) концентрация ионов водорода H+ в растворе уменьшается. Согласно закону действующих масс, скорость реакции прямо пропорциональна концентрации реагирующих веществ в растворе. Следовательно, скорость реакции уменьшится. Утверждение не подходит.
- Использование порошка цинка вместо гранул цинка. Поскольку реакция гетерогенная, она протекает на поверхности раздела фаз (на поверхности металла). Измельчение твердого вещества (переход от гранул к порошку) значительно увеличивает площадь поверхности соприкосновения реагентов. Чем больше площадь поверхности, тем выше скорость реакции. Утверждение подходит.
- Увеличение концентрации кислоты в растворе. Увеличение концентрации реагента в жидкой фазе (ионов H+) приводит к увеличению числа столкновений частиц кислоты с поверхностью цинка в единицу времени. Это напрямую увеличивает скорость химической реакции. Утверждение подходит.
- Повышение давления. Давление влияет на скорость реакции только в том случае, если среди исходных веществ (реагентов) есть газы. В данной реакции реагенты — твердый цинк и раствор кислоты. Газообразный водород является продуктом реакции, поэтому изменение давления практически не влияет на скорость прямой реакции. Утверждение не подходит.
Таким образом, к увеличению скорости реакции приведут воздействия под номерами 1, 3 и 4.
Ответ: 134
Источник: ФИПИ