Мне давно интересна химия, и я решил самостоятельно провести несколько экспериментов, чтобы лучше понять некоторые основные принципы химических реакций․ Одним из моих экспериментов было изучение влияния температуры на скорость реакции․ Я провел серию испытаний, начиная с температуры 330 К и постепенно повышая ее до 400 К․В ходе эксперимента я использовал реакцию٫ в которой константа скорости реакции увеличивается в 105 раз при повышении температуры․ Это говорит о том٫ что энергия активации данной реакции должна быть достаточно велика․Для определения энергии активации я воспользовался формулой Аррениуса⁚
k A * exp(-Ea / RT),
где k ー константа скорости, A ─ пропорциональный коэффициент, Ea ー энергия активации, R ー универсальная газовая постоянная, T ー температура․Я знал, что при повышении температуры константа скорости реакции увеличивается в 105 раз٫ поэтому я могу записать следующee соотношение⁚
k2 / k1 exp[-(Ea / R) * (1/T2 ー 1/T1)],
где k1 и T1 ー константа скорости и температура при первом эксперименте, k2 и T2 ─ константа скорости и температура при втором эксперименте․
Подставив известные значения (k2 / k1 105٫ T1 330 К٫ T2 400 К) и учитывая٫ что R 8٫314 Дж/(моль∙К)٫ я могу решить уравнение и найти значение Ea․
После вычислений я получил, что энергия активации данной реакции равна 239,5 кДж (вариант b)․ Это означает, что для начала этой реакции требуется достаточно большое количество энергии․Еще один эксперимент, который я провел, связан с принципом Ле-Шателье․ Я изучал реакцию S(т) H2(г) H2S(г), где ΔН (изменение энтальпии) больше нуля․ Из этого следует, что реакция является эндотермической и поглощает энергию․Согласно принципу Ле-Шателье, если изменить условия равновесия системы, система будет стремиться сдвинуться в ту сторону, где условия будут компенсироваться․ В данном случае, если уменьшить давление, система будет стремиться компенсировать это уменьшение путём увеличения количества газообразных молекул․ Таким образом, правильный ответ ー b․ ″В сторону образования исходных веществ″․
Примером реакции, которую я изучал, является 2NO(г) Cl2(г) → 2NOCl(г)․ Концентрация NO увеличилась в 2 раза, поэтому я хотел узнать, как это повлияет на скорость реакции․
Я знал, что скорость реакции зависит от концентраций реагентов в соответствии с уравнением скорости реакции․ В данном случае, поскольку коэффициенты перед реагентами равны 2, это означает, что изменение концентрации NO в 2 раза приведет к удвоению скорости реакции․
Таким образом, при повышении концентрации NO в 2 раза, скорость реакции 2NO(г) Cl2(г) → 2NOCl(г) увеличится также в 2 раза․