Задание №18 — Теоретические основы химии

Решение.

Для решения этой задачи необходимо проанализировать, как каждый из предложенных факторов влияет на скорость химической реакции. Реакция горения бутана описывается следующим уравнением:
2C₄H₁₀(г) + 13O₂(г) → 8CO₂(г) + 10H₂O(г) + Q

Разберем каждый фактор по порядку:

1) Уменьшение концентрации углекислого газа. Углекислый газ (CO₂) является продуктом данной реакции. Скорость прямой реакции зависит от концентрации исходных веществ (реагентов), а не продуктов. Поэтому изменение концентрации CO₂ не влияет на скорость горения бутана. Данный вариант не подходит.

2) Уменьшение концентрации кислорода. Кислород (O₂) является реагентом. Согласно закону действующих масс, скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ. Если мы уменьшаем концентрацию кислорода, число столкновений молекул реагентов в единицу времени снижается, что ведет к уменьшению скорости реакции. Данный вариант подходит.

3) Уменьшение концентрации бутана. Бутан (C₄H₁₀) также является исходным веществом (реагентом). Снижение его концентрации приводит к тому, что молекулы реже сталкиваются друг с другом, следовательно, скорость реакции уменьшается. Данный вариант подходит.

4) Понижение давления в системе. Поскольку в реакции участвуют газообразные вещества (бутан и кислород), давление напрямую влияет на их концентрацию. При понижении давления объем системы увеличивается, молекулы газов распределяются в большем пространстве, и их концентрация падает. Это приводит к уменьшению скорости реакции. Данный вариант подходит.

5) Понижение температуры. Скорость практически всех химических реакций (как экзотермических, так и эндотермических) сильно зависит от температуры. При охлаждении снижается кинетическая энергия молекул, они движутся медленнее, и число эффективных столкновений резко сокращается. Таким образом, понижение температуры всегда ведет к уменьшению скорости реакции. Данный вариант подходит.

Ответ: 2345

Источник: ФИПИ