Задание №18 — Теоретические основы химии

Решение.

Для решения задачи проанализируем уравнение реакции гидрирования бутена-2:
CH₃—CH=CH—CH₃ (газ) + H₂ (газ) → (Ni, t°) CH₃—CH₂—CH₂—CH₃ (газ)

Скорость химической реакции зависит от природы реагирующих веществ и внешних условий. Нам необходимо найти факторы, которые уменьшают скорость данной реакции.

Разберем каждый пункт из предложенного перечня:

1) Понижение температуры. При понижении температуры уменьшается средняя кинетическая энергия молекул. Это приводит к тому, что число эффективных соударений между частицами реагентов (бутена-2 и водорода) снижается, что всегда приводит к уменьшению скорости химической реакции. Этот вариант нам подходит.

2) Увеличение концентрации бутена-2. Бутен-2 является исходным веществом (реагентом). Согласно закону действующих масс, увеличение концентрации любого из реагентов приводит к увеличению числа столкновений молекул и, следовательно, к увеличению скорости реакции. Этот вариант не подходит.

3) Использование катализатора. Катализатор — это вещество, которое направляет реакцию по новому пути с более низкой энергией активации. Применение катализатора значительно увеличивает скорость химической реакции. Этот вариант не подходит.

4) Уменьшение концентрации водорода. Водород является одним из реагентов. При уменьшении его концентрации в реакционной смеси частицы будут сталкиваться реже, что приведет к уменьшению скорости реакции. Этот вариант нам подходит.

5) Повышение давления в системе. Поскольку оба реагента (бутен-2 и водород) являются газами, повышение давления эквивалентно увеличению их концентрации (молекулы газа сближаются). Это приводит к увеличению скорости реакции. Этот вариант не подходит.

Таким образом, факторами, приводящими к уменьшению скорости реакции, являются понижение температуры и уменьшение концентрации водорода.

Ответ: 1, 4.

Источник: ФИПИ