Задание №18 — Теоретические основы химии

Решение.

Для того чтобы правильно выбрать факторы, влияющие на скорость реакции, сначала запишем уравнение взаимодействия хлора с водородом:
H₂(г) + Cl₂(г) → 2HCl(г)

Это гомогенная реакция (оба реагента — газы). Скорость такой реакции зависит от частоты столкновений молекул реагентов друг с другом. Чем реже происходят столкновения, тем ниже скорость реакции.

Разберем каждый из предложенных факторов:

1. Повышение давления в системе. При повышении давления объем газовой смеси уменьшается, молекулы газов сближаются, их концентрация растет. Это приводит к увеличению числа столкновений и увеличению скорости реакции. Нам это не подходит.
2. Увеличение концентрации водорода. Водород является реагентом. Согласно закону действующих масс, скорость реакции прямо пропорциональна произведению концентраций реагентов. Увеличение концентрации любого из исходных веществ ускоряет реакцию. Нам это не подходит.
3. Использование катализатора. Катализатор — это вещество, которое направляет реакцию по новому пути с более низкой энергией активации, что значительно увеличивает скорость процесса. Нам это не подходит.
4. Уменьшение концентрации хлора. Хлор — это реагент. Если мы уменьшаем количество молекул хлора в единице объема, столкновения между молекулами водорода и хлора будут происходить реже. Следовательно, скорость химической реакции уменьшится. Это верное утверждение.
5. Понижение температуры. При понижении температуры уменьшается средняя кинетическая энергия частиц. Молекулы начинают двигаться медленнее, и число активных столкновений (способных привести к реакции) резко падает. Согласно правилу Вант-Гоффа, при понижении температуры скорость реакции всегда уменьшается. Это верное утверждение.

Таким образом, к уменьшению скорости реакции приводят факторы под номерами 4 и 5.

Ответ: 45

Источник: ФИПИ