Задание №18 — Теоретические основы химии

Решение.

Для того чтобы ответить на вопрос задачи, необходимо вспомнить, как различные факторы влияют на скорость химической реакции. Согласно теории, давление оказывает существенное влияние на скорость реакции только в том случае, если в системе (среди исходных веществ) присутствуют газообразные вещества.

При повышении давления частицы газа сближаются, их концентрация в единице объёма увеличивается, что приводит к росту числа эффективных столкновений между молекулами реагентов. В результате скорость химической реакции возрастает.

Проанализируем агрегатное состояние предложенных веществ при обычных условиях:

1. Na₂SO₄ (р-р) — раствор сульфата натрия. Это жидкая фаза. Давление практически не влияет на скорость реакций в растворах.
2. CuO — оксид меди(II). Это твердое вещество (порошок).
3. H₂ — водород. Это газообразное вещество.
4. Ba(NO₃)₂ (р-р) — раствор нитрата бария. Жидкая фаза, давление не влияет.
5. HNO₃ (р-р) — раствор азотной кислоты. Жидкая фаза, давление не влияет.

Теперь рассмотрим возможную реакцию между парами веществ из списка. Давление будет влиять на ту реакцию, где одним из реагентов является газ. В данном списке только водород (№ 3) является газом. Водород может вступать в реакцию замещения с оксидом меди(II) (№ 2) при нагревании:

CuO + H₂ → (t°) Cu + H₂O

Поскольку в этой реакции участвует газообразный водород, повышение давления приведет к увеличению скорости взаимодействия между CuO и H₂. Остальные вещества находятся в растворах или в твердом виде, и реакции между ними (например, между растворами солей) не зависят от изменения давления.

Таким образом, искомая пара веществ — это оксид меди(II) и водород.

Ответ: 23

Источник: ФИПИ