Задание №18 — Теоретические основы химии

Решение.

Для решения этой задачи необходимо проанализировать, как различные факторы влияют на скорость химической реакции. Реакция между пропеном и водородом описывается следующим уравнением:
CH₂=CH-CH₃ (газ) + H₂ (газ) → (катализатор, t°) CH₃-CH₂-CH₃ (газ)

Нам нужно выбрать воздействия, которые уменьшают скорость этой реакции.

Разберем каждый пункт из предложенного перечня:

1. Повышение давления в системе. Поскольку в реакции участвуют газообразные вещества (пропен и водород), повышение давления приводит к сближению молекул и увеличению их концентрации в единице объема. Это увеличивает число столкновений частиц и, следовательно, увеличивает скорость реакции. Нам это не подходит.
2. Увеличение концентрации водорода. Водород является исходным веществом (реагентом). Согласно закону действующих масс, скорость реакции прямо пропорциональна произведению концентраций реагентов. Увеличение концентрации любого из реагентов увеличивает скорость реакции. Нам это не подходит.
3. Использование катализатора. Катализаторы — это вещества, которые направляют реакцию по другому пути с более низкой энергией активации. Применение катализатора всегда увеличивает скорость химической реакции. Нам это не подходит.
4. Уменьшение концентрации водорода. Как уже было сказано, скорость реакции зависит от концентрации реагентов. Если мы уменьшаем количество молекул водорода в зоне реакции, число эффективных столкновений между молекулами пропена и водорода падает, что ведет к уменьшению скорости реакции. Это верный ответ.
5. Понижение температуры. Согласно правилу Вант-Гоффа и уравнению Аррениуса, при понижении температуры снижается кинетическая энергия молекул. Меньшее количество частиц обладает энергией, достаточной для преодоления энергетического барьера реакции. Следовательно, понижение температуры всегда уменьшает скорость химической реакции. Это верный ответ.

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

Ответ: 45

Источник: ФИПИ