Задание №18 — Теоретические основы химии

Решение.

Для решения данной задачи необходимо проанализировать уравнение реакции и факторы, влияющие на скорость химических процессов. Взаимодействие хлора с водородом описывается следующим уравнением:
H₂(г) + Cl₂(г) → 2HCl(г)

Оба исходных вещества являются газами. Скорость гомогенной реакции (между газами) зависит от температуры, концентрации реагентов, давления (для газов) и наличия катализатора.

Разберем предложенные варианты:

1) Понижение температуры. Согласно правилу Вант-Гоффа и уравнению Аррениуса, при понижении температуры скорость практически любой химической реакции уменьшается, так как снижается энергия молекул и число эффективных соударений. Этот вариант не подходит.

2) Увеличение концентрации хлора. Хлор (Cl₂) является исходным веществом (реагентом). Согласно закону действующих масс, скорость реакции прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ. Следовательно, повышение концентрации хлора приведет к увеличению скорости реакции. Этот вариант верный.

3) Использование ингибитора. Ингибиторы — это вещества, которые замедляют химическую реакцию или практически полностью её прекращают. Для увеличения скорости потребовался бы катализатор. Этот вариант не подходит.

4) Уменьшение концентрации водорода. Водород (H₂) — это реагент. При уменьшении концентрации любого из реагентов число столкновений молекул в единицу времени падает, что ведет к снижению скорости реакции. Этот вариант не подходит.

5) Повышение давления в системе. Поскольку в реакции участвуют газообразные вещества, повышение давления приводит к уменьшению объема системы и, как следствие, к увеличению молярной концентрации газов (водорода и хлора). Увеличение концентрации реагентов ускоряет реакцию. Этот вариант верный.

Ответ: 25

Источник: ФИПИ