С наибольшей скоростью при комнатной температуре реагирует с кислородом: С наибольшей скоростью с кислородом при комнатной температуре реагирует A. железо B.

Разработка урока по химии на тему «Факторы, влияющие на скорость химических реакций», 11 класс

1. A 20 № 78. Для увеличения скорости химической реакции необходимо

1) увеличить температуру 2) добавить иодоводород

3) уменьшить давление 4) увеличить объем реакционного сосуда

2. A 20 № 121. Какое утверждение относительно катализаторов неверно?

1) Катализаторы участвуют в химической реакции

2) Катализаторы смещают химическое равновесие

3) Катализаторы изменяют скорость реакции

4) Катализаторы ускоряют как прямую, так и обратную реакцию

3. A 20 № 207. От увеличения площади поверхности соприкосновения реагентов не зависит скорость реакции между

1) фосфором и кислородом 2) кислородом и оксидом азота (II)

3) серой и водородом 4) магнием и азотной кислотой

4. A 20 № 250. На скорость химической реакции не влияет изменение

1) концентрации аммиака 2) давления

3) концентрации водорода 4) температуры

5. A 20 № 293. С наименьшей скоростью происходит реакция между водородом и

1) фтором 2) бромом 3) йодом 4) хлором

6. A 20 № 336. Для увеличения скорости химической реакции необходимо

1) увеличить концентрацию ионов железа 2) размельчить железо

3) уменьшить температуру 4) уменьшить концентрацию кислоты

7. A 20 № 379. С наибольшей скоростью водород реагирует с

1) бромом 2) йодом 3) фтором 4) хлором

8. A 20 № 422. При комнатной температуре водород наиболее активно реагирует с

1) серой 2) азотом 3) хлором 4) бромом

9. A 20 № 465. Скорость реакции между железом и раствором соляной кислоты будет уменьшаться при

1) повышении температуры 2) разбавлении кислоты

3) увеличении концентрации кислоты 4) размельчении железа

10. A 20 № 508. Для увеличения скорости реакции гидролиза этилацетата необходимо

1) добавить уксусную кислоту 2) добавить этанол

3) нагреть раствор 4) увеличить давление

11. A 20 № 551. С наибольшей скоростью при обычных условиях происходит взаимодействие воды с

1) оксидом кальция 2) железом

3) оксидом кремния (IV) 4) алюминием

12. A 20 № 594. Скорость реакции увеличивается при

1) повышении концентрации 2) понижении температуры

3) повышении давления 4) повышении температуры

1. A 20 № 680. Скорость реакции цинка с соляной кислотой не зависит от

1) концентрации кислоты 2) температуры

3) давления 4) площади поверхности соприкосновения реагентов

2. A 20 № 766. Скорость химической реакции увеличится при

1) добавлении фосфора 2) увеличении концентрации кислорода

3) увеличении концентрации оксида фосфора (V)

4) уменьшении объёма взятого кислорода

3. A 20 № 809. Увеличению скорости реакции cпособствует:

1) повышение давления 2) охлаждение реакционной смеси

3) добавление серы 4) повышение температуры

4. A 20 № 938. Для увеличения скорости химической реакции необходимо

1) увеличить количество хрома 2) увеличить концентрацию ионов водорода

3) уменьшить температуру 4) увеличить концентрацию водорода

5. A 20 № 981. С наибольшей скоростью бромоводородная кислота взаимодействует с

1) оксидом железа (III) 2) металлическим цинком

3) металлическим никелем 4) раствором гидроксида бария

6. A 20 № 1024. Скорость химической реакции не зависит от

1) концентрации хлороводородной кислоты 2) температуры

3) концентрации водорода 4) степени измельчения магния

7. A 20 № 1067. От увеличения площади поверхности соприкосновения реагентов не зависит скорость реакции между

1) серой и железом 2) кремнием и кислородом

3) водородом и кислородом 4) цинком и соляной кислотой

8. A 20 № 1110. С наибольшей скоростью гидроксид натрия взаимодействует с

1) металлическим цинком 2) сульфатом меди (II)

3) азотной кислотой 4) сульфидом железа (II)

9. A 20 № 1153. Скорость химической реакции зависит от

1) количества взятого фосфора 2) температуры

3) концентрации оксида фосфора (V) 4) объёма взятого кислорода

10. A 20 № 1282. Увеличению скорости реакции способствует:

1) понижение давления 2) уменьшение концентрации

3) охлаждение системы 4) повышение температуры

11. A 20 № 1325. Скорость реакции между цинком и раствором соляной кислоты уменьшится если

1) нагреть реакционную смесь 2) использовать цинковый порошок

3) пропустить через реакционную смесь хлороводород 4) разбавить кислоту

12. A 20 № 1368. При комнатной температуре с наибольшей скоростью с водой реагирует

1) калий 2) кальций 3) магний 4) алюминий

1. A 20 № 1411. Для увеличения скорости реакции гидролиза 1-бромпропана необходимо

1) добавить кислоту 2) понизить концентрацию 1-бромпропана

3) повысить температуру 4) повысить концентрацию пропанола

2. A 20 № 1454. Скорость реакции между магнием и раствором медного купороса не зависит от

1) концентрации соли 2) температуры

3) объёма реакционного сосуда 4) площади поверхности соприкосновения реагентов

3. A 20 № 1498. С наибольшей скоростью соляная кислота взаимодействует с

1) металлическим цинком 2) раствором гидроксида натрия

3) металлическим железом 4) твёрдым карбонатом железа (II)

4. A 20 № 1588. Для увеличения скорости реакции необходимо

1) повысить давление 2) добавить оксид углерода(1V)

3) охлаждать систему 4) удалять оксид углерода(1V)

5. A 20 № 1753. Скорость реакции азота с водородом не зависит от

1) температуры 2) давления

3) катализатора 4) количества продукта реакции

6. A 20 № 1796. Скорость реакции углерода с кислородом не зависит от

1) температуры 2) общего давления

3) степени измельчённости углерода 4) количества продукта реакции

7. A 20 № 1839. Для снижения скорости реакции Н2 + Сl2 = 2НСl + Q необходимо

1) понизить температуру 2) повысить давление

3) понизить концентрацию хлороводорода 4) повысить концентрацию водорода

8. A 20 № 1882. Для увеличения скорости реакции ЗН2 + N2 = 2Nh4 + Q необходимо

1) охлаждать систему 2) снизить давление

3) удалять аммиак 4) добавлять водород

9. A 20 № 2085. С наибольшей скоростью при комнатной температуре взаимодействуют

1) цинк (гранулы) и кислород 2) цинк (гранулы) и соляная кислота

3) цинк (порошок) и кислород 4) цинк (порошок) и соляная кислота

10. A 20 № 2128. С наибольшей скоростью при комнатной температуре взаимодействуют

1) цинк и кислород 2) соляная кислота и раствор карбоната натрия

3) натриевая щелочь и алюминий 4) оксид кальция и вода

11. A 20 № 2171. Скорость реакции азота с водородом увеличится при

1) пропускании смеси над нагретым железом 2) добавлении аммиака

3) охлаждении смеси 4) увеличении объёма реакционного сосуда

12. A 20 № 2214. Скорость реакции оксида углерода(II) с кислородом уменьшится при

1) нагревании 2) пропускании газов над нагретой платиной

3) добавлении углекислого газа 4) увеличении объёма реакционного сосуда

1. A 20 № 3359. Скорость реакции увеличится при добавлении

1) кислорода 2) оксида меди(II)

3) аммиака 4) азота

2. A 20 № 3401. Скорость реакции увеличится при добавлении

1) водорода 2) воды

3) оксида азота(II) 4) аммиака

3. A 20 № 22. Скорость реакции азота с водородом понизится при

1) уменьшении температуры 2) увеличении концентрации азота

3) использовании катализатора 4) увеличении давления

4. A 20 № 164. Скорость реакции азота с водородом уменьшится при

1) понижении температуры 2) увеличении концентрации азота

3) использовании катализатора 4) повышении давления

6. A 20 № 2345. Для увеличения скорости химической реакции необходимо

1) увеличить давление 2) уменьшить температуру

3) увеличить концентрацию 4) увеличить количество магния

7. A 20 № 2431. Скорость взаимодействия цинка с раствором серной кислоты возрастёт, если

1) измельчить металл 2) увеличить давление

3) понизить температуру реакционной смеси 4) разбавить раствор

8. A 20 № 2560. С наибольшей скоростью при комнатной температуре протекает реакция между

1) медью и кислородом 2) растворами карбоната натрия и хлорида кальция

3) цинком и серой 4) магнием и соляной кислотой

9. A 20 № 2603. Для увеличения скорости реакции необходимо

1) увеличить концентрацию кислорода 2) понизить температуру

3) увеличить концентрацию углекислого газа 4) понизить давление

10. A 20 № 2646. С наибольшей скоростью при комнатной температуре протекает реакция между водородом и

1) серой 2) иодом 3) фтором 4) бромом

11. A 20 № 2775. Скорость реакции мрамора с соляной кислотой уменьшается при

1) измельчении мрамора 2) нагревании реакционной смеси

3) разбавлении раствора кислоты 4) увеличении концентрации кислоты

12. A 20 № 3076. На скорость протекающей в растворе химической реакции не влияет

1) концентрация 2) температура 3) концентрация 4) давление

13. A 20 № 3248. Скорость реакции окисления оксида серы(IV) уменьшается при

1) увеличении давления 2) использовании катализатора

3) увеличении концентрации кислорода 4) понижении температуры

14. A 20 № 3291. Скорость реакции азота с водородом уменьшится при

1) понижении температуры 2) увеличении концентрации азота

3) использовании катализатора 4) повышении давления в системе

Готовимся к ЕГЭ. | Образовательная социальная сеть

                                Вариант №1

1. Атомы кислорода и серы имеют одинаковое число

1) протонов

2) электронных слоев

3) внешних электронов

4) нейтронов

2.  В порядке ослабления основных свойств оксиды расположены в ряду:

1)

2)

3)

4)

3. Какая химическая связь образуется между атомами элементов с порядковыми номерами 9 и 19?

1) ионная

2) металлическая

3) ковалентная полярная

4) ковалентная неполярная

4. Степень окисления +4 в соединениях могут проявлять неметаллы

1) хлор и бор

2) углерод и кремний

3) фтор и кислород

4) кремний и бериллий

5. Хлорид бария имеет кристаллическую решётку

1) атомную

2) металлическую

3) ионную

4) молекулярную

6. Среди перечисленных веществ:

A)

Б)

B)

Г)

Д)

Е)

к средним солям относят:

1) ВГЕ

2) ВДЕ

3) АБВ

4) БВД

7. При взаимодействии натрия с водой образуются

1)

2)

3)

4)

 8.    Как с раствором , так и с раствором реагирует

1)

2)

3)

4)

9. Гидроксид рубидия может реагировать с

1)

2)

3)

4)

10. образуется из раствора  под действием

1)

2)

3)

4)

11. В схеме превращений

веществами «X» и «Y» являются:

1)

2)

3)

4)

12. К реакциям замещения относится взаимодействие

1) хлороводорода с пропаном

2) воды с ацетиленом

3) хлора с этеном

4) хлора с этаном

13. С наибольшей скоростью соляная кислота взаимодействует с

1) металлическим цинком

2) раствором гидроксида натрия

3) металлическим железом

4) твёрдым карбонатом железа (II)

14. В какой системе увеличение концентрации водорода смещает химическое равновесие влево?

1)

2)

3)

4)

15. С выпадением осадка протекает реакция ионного обмена между растворами

1) азотной кислоты и гидроксида бария

2) хлорида железа (III) и гидроксида натрия

3) нитрата цинка и бромида калия

4) хлорида аммония и сульфата алюминия

16. Смешали 120 г раствора серной кислоты с массовой долей 20% и 40 г 50% раствора того же вещества. Массовая доля кислоты в полученном растворе равна (с точностью до десятых)

1) 10,6%

2) 13,3%

3) 27,5%

4) 48,6%

17.Для получения 22,4 г железа, согласно уравнению

,

потребуется затратить теплоты

1) 4,48 кДж

2) 5,4 кДж

3) 12 кДж

4) 13,5 кДж

18. 32,15 г алюминия растворили в избытке водного раствора едкого натра. Рассчитайте объём (н.у.) выделившегося в результате этой реакции газа. (Ответ запишите с точностью до целых.)

1) 40

2) 63

3) 39

4) 32

19. Установите соответствие между формулой вещества и степенью окисления углерода в нем.

ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА

A)

Б)

B)

Г)

СТЕПЕНЬ ОКИСЛЕНИЯ

1) -4

2) -2

3) 0

4) +2

5) +4

6) -1

20. Установите соответствие между формулой соли и уравнением процесса, протекающего на катоде при электролизе её водного раствора.

ФОРМУЛА СОЛИ

A)

Б)

B)

Г)

УРАВНЕНИЕ КАТОДНОГО ПРОЦЕССА

1)

2)

3)

4)

5)

6)

21. Установите соответствие между формулой соли и её отношением к гидролизу.

22. Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами реакции.

РЕАГИРУЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА

А)

Б)

В)

Г)

ПРОДУКТЫ

1)

2)

3)

4)

5)

6)

                                           Вариант №2

1. Восьмиэлектронную внешнюю оболочку имеет каждая из двух частиц:

1)

2)

3)

4)

2. В ряду химических элементов

1) уменьшается число энергетических уровней в атомах

2) возрастает число внешних электронов атомов

3) уменьшается число протонов в ядрах атомов

4) увеличиваются радиусы атомов

3. Химическая связь в молекулах метана и хлорида кальция соответственно

1) ковалентная полярная и металлическая

2) ионная и ковалентная полярная

3) ковалентная неполярная и ионная

4) ковалентная полярная и ионная

4. Степень окисления +5 фосфор имеет в каждом из двух соединений:

1)

2)

3)

4)

5. Молекулярное строение имеет

1) оксид кремния(IV)

2) нитрат бария

3) хлорид натрия

4) оксид углерода(II)

6.  Среди перечисленных веществ:

A)

Б)

B)

Г)

Д)

Е)

к классу кислот относят:

1) ВГД

2) БГЕ

3) АВГ

4) БВГ

7. Цинк взаимодействует с раствором

1)

2)

3)

4)

8. Оксид кальция реагирует с каждым из двух веществ:

1)  и 

2)   и 

3)   и 

4)  и 

9. Гидроксид цинка реагирует с каждым из двух веществ:

1)

2)

3)

4)

10. Раствор хлорида железа(II) реагирует с

1) нитратом цинка

2) фосфатом серебра

3) сульфидом натрия

4) сульфатом калия

11. В схеме превращений

веществами и являются соответственно

1) и

2) и

3) и

4) и

12. Взаимодействие железа с хлороводородной кислотой относится к реакциям

1) разложения

2) соединения

3) обмена

4) замещения

13. Скорость реакции азота с водородом понизится при

1) уменьшении температуры

2) увеличении концентрации азота

3) использовании катализатора

4) увеличении давления

14. Химическое равновесие в системе

смещается в сторону продуктов реакции при

1) понижении давления

2) увеличении концентрации оксида серы(IV)

3) введении катализатора

4) увеличении концентрации водяного пара

15. Сокращённому ионному уравнению

соответствует взаимодействие

1)

2)

3)

4)

16. Смешали 60 г раствора с массовой долей нитрата кальция 15% и 80 г раствора этой же соли с массовой долей 25%. Массовая доля соли в полученном растворе равна __________%. (Запишите число с точностью до десятых.)

1) 20,7

2) 41,4

3) 50,0

4) 100,0

17. Согласно термохимическому уравнению реакции

для получения 15 кДж теплоты потребуется оксид кальция массой

1) 3 г

2) 6 г

3) 12 г

4) 56 г

18. Через раствор, содержащий 29,4 г серной кислоты, пропустили аммиак до образования средней соли. Объём (н. у.) прореагировавшего газа составил (с точностью до сотых)

1) 13,44 л

2) 13,66 л

3) 12,44 л

4) 11,66 л

19. Установите соответствие между формулой соли и продуктом, образующимся на катоде при электролизе её водного раствора.

ФОРМУЛА СОЛИ

А)

Б)

В)

Г)

ПРОДУКТ НА КАТОДЕ

1) водород

2) кислород

3) металл

4) галоген

5) сера

6) азот

19. Установите соответствие между названием соли и её отношением к гидролизу.

НАЗВАНИЕ СОЛИ

А) хлорид аммония

Б) сульфат калия

В) карбонат натрия

Г) сульфид алюминия

ОТНОШЕНИЕ К ГИДРОЛИЗУ

1) гидролизуется по катиону

2) гидролизуется по аниону

3) гидролизу не подвергается

4) гидролизуется по катиону и аниону

                                Вариант №3

1. На 2s-энергетическом подуровне расположены все валентные электроны атома

1) магния

2) бериллия

3) кремния

4) натрия

2. В каком ряду химические элементы расположены в порядке уменьшения их атомного радиуса?

1)

2)

3)

4)

3. Ковалентную полярную связь имеет каждое из двух веществ:

1)   и 

2) и 

3)   и   

4)   и  

4. Наименьшую степень окисления хром проявляет в соединении, формула которого

1)

2)

3)

4)

5. Ионную кристаллическую решётку имеет

1) оксид углерода(II)

2) вода

3) бромид магния

4) аргон

6. Среди перечисленных веществ:

A)

Б)

B)

Г)

Д)

Е)

к основаниям относятся:

1) ВГД

2) АБГ

3) АВГ

4) БГЕ

7. Хлорид железа(III) образуется при взаимодействии железа с

1)

2)

3)

4)

8. Как оксид серы(VI), так и оксид серы(IV) взаимодействуют с

1) гидроксидом калия

2) соляной кислотой

3) оксидом кремния(IV)

4) кислородом

9. Разбавленная серная кислота реагирует с каждым из двух веществ:

1)

2)

3)

4)

10. Карбонат аммония реагирует с каждым из двух веществ:

1)

2)

3)

4)

веществами и являются соответственно

1)

2)

3)

4)

12. Окислительно-восстановительной не является реакция

1) цинка с соляной кислотой

2) натрия с этанолом

3) оксида бария с соляной кислотой

4) фосфора с кислородом

13. Для увеличения скорости химической реакции

необходимо

1) увеличить давление

2) уменьшить температуру

3) увеличить концентрацию

4) уменьшить количество магния

14. На смещение химического равновесия обратимой реакции не влияет

1) изменение концентраций веществ

2) уменьшение температуры

3) увеличение температуры

4) добавление катализатора

15. Газ выделяется при взаимодействии растворов

1)

2)

3)

4)

16. К 110 г раствора с массовой долей хлорида магния 10% добавили 21 мл воды и 21 г этой же соли. Массовая доля соли в полученном растворе равна __________%. (Запишите число с точностью до целых.)

1) 14

2) 10

3) 21

4) 32

17. Объём (н. у.) оксида углерода(IV), образовавшегося при сжигании 50 л (н. у.) пропана в избытке кислорода, равен

1) 55 л

2) 150 л

3) 200 л

4) 100 л

18. При сливании раствора нитрата серебра с избытком раствора хлорида натрия образовался осадок массой 28,6 г. Масса нитрата серебра в исходном растворе равна ___________ г. (Запишите число с точностью до целых.)

1) 43

2) 12

3) 23

4) 34

19. Установите соответствие между формулой соли и продуктом, который образуется на инертном аноде в результате электролиза её водного раствора.

20. Установите соответствие между названием соли и её отношением к гидролизу.

                                Вариант №4

1. Валентные электроны атома магния находятся на энергетическом подуровне

1) 2р 

2) 3d 

3) 2s 

4) 3s

2. Неметаллические свойства наиболее выражены у

1) кремния

2) кислорода

3) бора

4) серы

3. Ковалентную полярную связь имеет соединение хлора с

1) водородом

2) калием

3) магнием

4) натрием

4. Степень окисления серы в соединении равна

1) −2

2) 0

3) +4

4) +6

5. Сульфат натрия имеет кристаллическую решётку

1) металлическую

2) ионную

3) молекулярную

4) атомную

6. Среди перечисленных веществ:

A)

Б)

B)

Г)

Д)

Е)

к основаниям относятся:

1) ABE

2) АБГ

3) ГДЕ

4) АГЕ

7. С разбавленной серной кислотой не реагирует каждый из двух металлов:

1) медь и серебро

2) железо и олово

3) железо и хром

4) медь и цинк

8. Какой оксид реагирует с раствором , но не реагирует с раствором ?

1)

2)

3)

4)

9. С гидроксидом алюминия взаимодействует каждое из двух веществ:

1)

2)

3)

4)

10. Карбонат бария реагирует с раствором каждого из двух веществ:

1) и

2) и

3) и

4) и

11. В схеме превращений

веществами и являются соответственно

1)

2)

3)

4)

12. Взаимодействие оксида углерода (IV) с водой относится к реакциям

1) соединения, необратимым

2) обмена, обратимым

3) соединения, обратимым

4) обмена, необратимым

13. С наибольшей скоростью при комнатной температуре протекает реакция между

1) медью и кислородом

2) растворами карбоната натрия и хлорида кальция

3) цинком и серой

4) магнием и соляной кислотой

14. Химическое равновесие в системе

сместится в сторону продуктов реакции при

1) повышении давления

2) повышении температуры

3) понижении давления

4) использовании катализатора

15. В реакции между сульфатом железа(III) и гидроксидом натрия осадок образуется при взаимодействии ионов

1)

2)

3)

4)

16. Масса нитрата калия, которую следует растворить в 150 г раствора с массовой долей 10% для получения раствора с массовой долей 12%, равна (с точностью до десятых)

1) 3,0 г

2) 3,2 г

3) 3,4 г

4) 3,6 г

17. Объём (н. у.) газа, который образуется при взаимодействии 50 л (н. у.) оксида углерода(II) с избытком кислорода, равен

1) 40 л

2) 50 л

3) 80 л

4) 25 л

18. При растворении сульфида железа(II) в избытке разбавленной серной кислоты выделилось 11,2 л (н. у.) газа. Масса сульфида железа(II) равна __________ г. (Запишите число с точностью до целых.)

1) 12

2) 32

3) 21

4) 44

19. Установите соответствие между формулой соли и продуктом, образующимся на аноде при электролизе её водного раствора.

20. Установите соответствие между названием соли и средой её водного раствора.

                                Вариант №5

1. Число неспаренных электронов в атоме серы в основном состоянии равно

1) 6

2) 1

3) 4

4) 2

2. В каком ряду химические элементы расположены в порядке возрастания электроотрицательности?

1)

2)

3)

4)

3. Химическая связь в метане и хлориде кальция соответственно

1) ковалентная полярная и металлическая

2) ионная и ковалентная полярная

3) ковалентная неполярная и ионная

4) ковалентная полярная и ионная

4. Степень окисления хлора равна +7 в соединении

1)

2)

3)

4)

5. Для веществ с молекулярной кристаллической решёткой характерным свойством является

1) тугоплавкость

2) низкая температура кипения

3) высокая температура плавления

4) электропроводность

6. Среди перечисленных веществ:

А)

Б)

В)

Г)

Д)

Е)

кислыми солями являются

1) АДЕ

2) АВЕ

3) БДE

4) BДЕ

7. Медь взаимодействует с разбавленным раствором каждого из двух веществ:

1) азотной кислоты и нитрата серебра

2) соляной кислоты и азотной кислоты

3) серной кислоты и соляной кислоты

4) соляной кислоты и нитрата серебра

8. Какой оксид реагирует с раствором , но не реагирует с раствором ?

1)

2)

3)

4)

9. Как хлороводородная кислота, так и гидроксид натрия реагируют с

1) фосфором

2) серой

3) алюминием

4) медью

10. Сульфид железа(II) реагирует с раствором каждого из двух веществ:

1)

2)

3)

4)

11. В схеме превращений

веществами и являются соответственно

1)

2)

3)

4)

12. Взаимодействие оксида натрия с водой относится к реакциям

1) соединения, необратимым

2) обмена, обратимым

3) соединения, обратимым

4) обмена, необратимым

13. С наибольшей скоростью при комнатной температуре протекает реакция между водородом и

1) серой

2) иодом

3) фтором

4) бромом

14. Химическое равновесие в системе сместится в сторону продуктов реакции при

1) повышении давления

2) повышении температуры

3) понижении давления

4) использовании катализатора

15.Необратимая реакция протекает между растворами

1) сульфата цинка и хлорида натрия

2) хлорида кальция и нитрата магния

3) нитрата алюминия и хлорида калия

4) сульфида натрия и азотной кислоты

Масса воды, которую надо добавить к 20 г раствора уксусной кислоты с массовой долей 70% для получения раствора уксусной кислоты с массовой долей 5% равна

1) 240 г

2) 250 г

3) 260 г

4) 280 г

16. Какой объём (н. у.) оксида углерода(II) можно окислить 27 л (н. у.) кислорода?

1) 13,5 л

2) 54 л

3) 50 л

4) 27 л

17. Масса кислорода, необходимого для полного сжигания 67,2 л (н.у.) сероводорода до SO2, равна

1) 140 г

2) 144 г

3) 148 г

4) 152 г

18. Установите соответствие между формулой соли и уравнением процесса, протекающего на катоде при электролизе её водного раствора.

ФОРМУЛА СОЛИ

A)

Б)

B)

Г)

УРАВНЕНИЕ КАТОДНОГО ПРОЦЕССА

1)

2)

3)

4)

5)

6)

19. Установите соответствие между названием соли и её отношением к гидролизу.

НАЗВАНИЕ СОЛИ

А) хлорид аммония

Б) сульфат калия

В) карбонат натрия

Г) сульфид алюминия

ОТНОШЕНИЕ К ГИДРОЛИЗУ

1) гидролизуется по катиону

2) гидролизуется по аниону

3) гидролизу не подвергается

4) гидролизуется по катиону и аниону

тесты по химии для 10 класса | Тест по химии (10 класс) по теме:

1. Строение вещества

1. Одинаковое число протонов и нейтронов содержится в атоме

1) железа-56  2)  иода-127 3) кобальта-59  4) углерода-12

2.  Число  электронов  в  атоме  аргона равно  числу электронов в ионе  1) S2-        2) А13+        3) Na+        4) F

 3. Наибольший радиус имеет атом   1) брома   2) мышьяка        3) бария     4) олова

4.  Сульфид-иону соответствует электронная формула

Is2 2s22p63s23p6    2)Is2 2s22p63s23p4        3) Is2 2s22p6  4)  Is2 2s22p63s23p2

5.Электронная  конфигурация   Is2 2s22p63s23p6  соответствует иону 1) Sc2+        2) А13+        3) Сг 3+        4) Са2+

6.Какую  электронную  конфигурацию  имеет  атом наиболее активного металла?

ls22s22р1    2) ls22s22p63s1        3) ls22s2     4) ls22s22p63s23p1

7.Число энергетических уровней и число внешних электронов атома хлора равны соответственно

1) 4, 6        2) 2, 5        3) 3, 7        4) 4, 5

8.В порядке возрастания атомного радиуса химические элементы расположены в ряду

Be, В, С, N    2) Rb, К, Na, Li        3) О, S, Se, Те        4) Mg, Al, Si, P

9.Из   приведенных   химических   элементов   самый большой радиус атома имеет 1) Bi        2) N        3) As        4) Р

10.Электронную   формулу   ls22s22p63s23p64s2   имеет атом элемента 1) Ва        2) Mg        3) Са        4) Sr

11.В каком ряду химические элементы расположены в порядке возрастания их атомного радиуса?

Na, Mg, Al, Si   2) Li, Be, В, С        3) P, S, CI, Ar        4) F, O, N, С

12.Число неспаренных электронов в атоме алюминия в основном состоянии равно    1) 1         2) 2          3) 3         4) О

13.В ряду Mg —> Са —> Sr —> Ва способность металлов отдавать электроны

ослабевает  2) возрастает 3) не изменяется  4) изменяется периодически

Легче всего присоединяет электроны атом  1) серы        2) хлора     3) селена     4) брома

15. В ряду Li —> Na —> К —> Rb способность металлов отдавать электроны

Возрастает  2)  ослабевает        3) не изменяется        4) изменяется периодически

16.Наибольший радиус имеет атом  1)олова         2) кремния 3) свинца      4) углерода

17. Распределению электронов по энергетическим уровням в атоме элемента соответствует ряд чисел: 2, 8, 18, 6. В Периодической системе этот элемент расположен в группе 1) VA        2) VIA        3) VB        4) VIB

18. В каком ряду простые вещества расположены в порядке усиления металлических свойств?

Mg, Са, Ва       2)  Na, Mg, Al        3) К, Са, Fe      4) Sc, Са, Mg

19. Химическому элементу, расположенному в третьем  периоде и в IIIА группе, соответствует

водородное соединение Н2Э  2) кислотный оксид Э03  3) кислотный оксид Э02  4) амфотерный оксид Э203

20.  В ряду оксидов Si02 — P2O5 — S03 — С1207 кислотные свойства

возрастают 2) убывают  3) не изменяются    4) сначала уменьшаются, потом увеличиваются

21.  В   порядке   увеличения   электроотрицательности химические элементы расположены в ряду

С, N, О    2) Si, Al, Mg        3) Mg, Са, Ва                4) Р, S, Si

22. Неметаллические свойства элементов усиливаются в ряду:

CI—S—Р—Si    2)  N—Р—As—Se        3) В—С—N—О         4) С—Si—P—N

23. Наибольшей восстановительной активностью обладает   1) Li        2) Be        3) В        4) S

24. Только окислительными свойствами обладает   1) фтор 2)  хлор        3) бром        4) иод

2. Скорость химической реакции

1.  При комнатной температуре с наибольшей скостью протекает реакция между

NaOH(p.p) и НС1(р.р)   2) СuО(тв) и h3S04(p.p)        3) СаС03(тв) и НС1(р.р)  4) Zn(TB) и h3S04 (p.p)

2. С наибольшей скоростью при обычных условиях протекает реакция

2Ва + 02 = 2ВаО   2) Ва2+ + С032-  =   BaCO3        3) Ва + 2Н+ = Ва2+ + Н2   4) Ва + S = BaS

3.  С наибольшей скоростью протекает реакция

Нейтрализации  2) горения серы в воздухе

3) растворения магния в кислоте  4) восстановления оксида меди водородом

4. При обычных условиях с наименьшей скоростью происходит взаимодействие между

Fe и 02   2) Mg и НС1 (10% р-р)        3) Сu и 02        4) Zn и НС1 (10% р-р)

5.  С наименьшей скоростью протекает реакция между

Fe и 02   2) CaCO3 и НС1(р.р)        3) Na и 02          4) Na2S04(p.p) и ВаС12(р.р)

6. Скорость химической реакции между медью и азотной кислотой зависит от

массы меди   2) объема кислоты        3) концентрации кислоты   4) объема колбы

7. На скорость химической реакции между раствором серной кислоты и железом не оказывает влияния

концентрация кислоты  2) измельчение железа        3) температура реакций        4) увеличение давлении

8.  С наибольшей скоростью при одинаковых условиях идет реакция соляной кислоты с

медью  2)  железом        3) магнием        4) цинком

9. Для уменьшения скорости химической реакции необходимо

увеличить концентрацию реагирующих веществ  2) ввести в систему катализатор

 3)   повысить температуру    4)   понизить температуру

10. Для увеличения скорости реакции 2СО + 02 = 2С02 + Q необходимо

увеличить концентрацию СО  2) уменьшить концентрацию 02  

 3) понизить давление 4) понизить температуру

11.  Для увеличения скорости химической реакции  FeO(TB) + CO(r) -> Fe(TB) + С02 (г) + 17 кДж   необходимо

1) увеличить концентрацию С02 2) уменьшить концентрацию С02 

3) уменьшить температуру          4) увеличить степень измельчения FeO

12.  Для увеличения скорости химической реакции Zn(TB) + 2НС1(Г) = ZnCl2(TB) + Н2(г) + 231 кДж необходимо

1) увеличить концентрацию водорода       2′) увеличить количество цинка

3) уменьшить температуру                            4) увеличить концентрацию хлороводорода

13.  С наибольшей скоростью с водой реагирует   l) свинец        2) магний        3) калий        4) железо

14. С наибольшей скоростью с кислородом при комнатной температуре реагирует

I) железо 2) алюминий        3) цинк          4) натрий

14.  С наибольшей скоростью с водородом реагирует   I) хлор        2) фтор        3) сера        4) углерод

15. Скорость химической реакции   СuО + 2Н+ = Сu2+ + 2Н20 не зависит от

степени измельчения оксида меди(П)  2) температуры

 3) концентрации ионов меди   4) концентрации ионов водорода

3. Смещение химического равновесия

1. Изменение давления не смещает равновесие в системе

Н2(г) + Se(г)   ↔ h3Se(г)  2)  Н2(г) +Вг2(ж) ↔2НВг(г) 3) Н2(г) + С12(г) ↔ 2НС1(Г)  4) 2N0(г) + 02(г) ↔  2N02(г)        

2.  В какой системе одновременное увеличение давления   и   понижение   температуры   смещает   химическое

равновесие в сторону продуктов реакции?

2S02(г) + 02(г)   ↔ 2 2S03(\г) + Q  2) N2(г) + 02(г) ↔   2NO(г ) – Q  

3) С02(г) + 2С(ТВ) ↔ 2СО(г) – Q  4) 2Nh4(г)  ↔ N2(г) + ЗН2(Г) -Q

3. Равновесие в системе  N2 + 02  ↔ 2NO — Q будет смещаться в сторону продукта реакции при

увеличении концентрации кислорода

увеличении давления 3) уменьшении давления  4) понижении температуры

3.4/            4. Химическое равновесие в системе 2NO(r) + 02 (г) ↔ 2N02 (г) + Q  смещается в сторону образования продукта реакции при

повышении давления 2) повышении температуры  3) понижении давления 4) применении катализатора

5. На смещение химического равновесия в системе N2 + ЗН2  ↔ 2Nh4 + Q по оказывает влияния

понижение температуры 2) повышение давления

 3) удаление аммиака из зоны реакции  4) применение катализатора

  6.  В системе Fe203 (тв) + ЗСО (г)   ↔ 2Fe {тв) + ЗС02 (г ) + Q на  смещение химического равновесия вправо не влияет

увеличение концентрации СО  2) уменьшение температуры 

 3) увеличение давления                    4) уменьшение концентрации С02

7. Химическое равновесие в системе С02(г) + С(тв)   ↔ 2CO(r)-Q сместится вправо при

повышении давления 2) понижении температуры  

3)повышении концентрации СО 4) повышении температуры

8. Равновесие в системе   302(г)  ↔ 203(г) — Q сместится вправо при уменьшении

температуры   2) давления        3) концентрации 02             4) концентрации 03

4. Электролитическая диссоциация. Ионномолекулярные уравнения.

1.  Гидроксид калия реагирует, образуя осадок, с  1) NaCl        2) Nh5C1        3) CuCl2        4) ВаС12

2.  При взаимодействии водных растворов хлорида кальция и карбоната натрия в осадок выпадает

оксид кальция   2) гидроксид кальция        3) карбонат кальция         4) гидрокарбонат кальция

3. Нерастворимая соль образуется при взаимодействии

КОН(р.р) и Н3Р04(р.р)     2) HN03(p.p) и СuО        3) НС1(р.р) и Mg(N03)2 (p.p)  4) Са(ОН)2 (р.р) и С02

4.  Газ выделяется при взаимодействии растворов

сульфата калия и азотной кислоты     2) хлороводородной кислоты и гидроксида хрома

3) серной кислоты и сульфита калия        4) карбоната натрия и, гидроксида бария

5. Осадок образуется при взаимодействии раствора   NaOH с  1) С02        2) ВаС12        3) FeS04        4) Н3Р04

6. Нерастворимое основание образуется при сливании растворов

карбоната натрия и хлороводородной кислоты   2) бромида меди и гидроксида калия

3)  гидроксида натрия и нитрата бария      4) хлорида стронция и серной кислоты

7.  Осадок образуется при взаимодействии соляной  кислоты с раствором
I) AgN03.        2) KN03        3) Cu(N03)2      4) Al(N03)3

8. С выделением газа протекает реакция между азотной кислотой и 1) Ва(ОН)2        2) Na2S04 3) СаС03        4) MgO

9. С выпадением осадка протекает реакция между раствором гидроксида натрия и

1) СгС13        2) Zn(OH)2        3) h3S04        4) Р20,

10.  Сокращенное ионное уравнение  Fe2+ + 20Н  =Fe(OH)2 соответствует взаимодействию веществ

Fe(N03)3 и КОН   2) FeS04 и LiOH        3) Na2S и Fe(N03)2  4) Ва(ОН)2 и FeCl3

11. Сокращенное ионное уравнение реакции  Сu2+ + 20Н- = Cu(OH)2 ↓ соответствует взаимодействию между

Cu(N03)2 (р-р)   и Fe(OH)3 2) CuO и NaOH (p-p) 3) CuCl2(p.p) и Са(ОН)2 (р.р)  4) CuO и Н20

12. Сокращенное ионное уравнение  Cu2+ + S2-  → CuS соответствует взаимодействию

сульфата меди и сульфида аммония 2) гидроксида меди и сероводорода

 3) карбоната меди и сульфида аммония 4) нитрата меди и сероводорода

   13.  Сокращенное ионное уравнение   Са2+ + С03 2-   →  СаС03 соответствует взаимодействию

хлорида кальция и карбоната натрия  2) сульфида кальция и углекислого газа

3) гидроксида кальция и углекислого газа  4) фосфата кальция и карбоната калия

14.  Сокращенное ионное уравнение  2Н+ + С03 2-   = C02 ↑ + h30 соответствует взаимодействию

азотной кислоты с карбонатом кальция   2) сероводородной кислоты с карбонатом калия

3) соляной кислоты с карбонатом калия       4) гидроксида кальция с оксидом углерода(1У)

15.  Какая из приведенных реакций не относится к реакциям ионного обмена?

Ba(N03)2 + Na2S04 = BaS04 + 2NaN03    2) КОН + HC1 = KC1 + h30

3) 2KMn04 = K2Mn04 + Mn02 + 02                4) Li2S03 + 2HN03 = 2LiN03 + h30 + S02

16. Какая реакция соответствует краткому ионному уравнению Н+ + ОН- = Н20?

ZnCl2 + 2NaOH = Zn(OH)2 + 2NaCl      2) h3S04 + Cu(OH)2 = CuS04 + 2h30

3) NaOH + HN03 = NaN03 + h30                4) h3S04 + Ba(OH)2 = BaS04 + 2h30

17.  Химической реакции между гидроксидом цинка и  серной кислотой Zn(OH)2 + h3S04 = ZnS04 + 2h30
соответствует сокращенное ионное уравнение

Н+ + ОН — = Н20  2) Zn2+ +   S042- = ZnS04   3) h3S04 + Zn2+ = ZnS04 + h30  4) Zn(OH)2 + 2H+ = Zn2+ + 2h30

5. Гидролиз солей.

1. Кислую среду имеет водный раствор   1) Na3P04    2) КС1        3) Na2C03             4) ZnS04

2.  Лакмус краснеет в растворе соли  1) ZnS04    2) NaCI        3) NaN03        4) Na2C03

   3. Лакмус приобретает синий цвет в водном растворе  1) КС1        2) К2С03        3) A12(S04)3        4) HC1

 4. В водном растворе какой соли среда кислая?

карбоната натрия   2) хлорида меди        3) сульфида калия         4) нитрита калия

5. В водном растворе какой соли среда щелочная?

хлорида аммония   2) карбоната калия        3) сульфата бария        4) нитрата магния

6.  Кислую реакцию среды имеет раствор каждой из двух солей

Na2C03 и CuBr2   2) КС1 и Na2S        3) FeCl2 и Nh5C1         4) NaN03 и A12(S04)3

7.  Кислую среду имеет водный раствор

карбоната калия   2) нитрата натрия        3) иодида калия        4) нитрата алюминия

8. Щелочную реакцию среды имеет раствор каждой  из двух солей

KC1 и Na2S   2)  K2Si03 и Na2C03        3) FeCl2 и Nh5C1        4) CuS04 и Na2S04

9.  Щелочную среду имеет водный раствор

ацетата натрия   2)  нитрата алюминия        3) нитрата бария    4) сульфата железа(Ш)

10. Щелочную среду имеет водный раствор

сульфата калия     2) хлорида аммония        3) нитрита натрия        4) хлорида меди

11. Нейтральную среду имеет водный раствор соли, образованной

сильным основанием и слабой кислотой    2) сильным основанием и сильной кислотой

3) слабым основанием и слабой кислотой       4) слабым основанием и сильной кислотой

12.  Гидролизу не подвергается соль 1) А1С13        2) NaCl             3) Na2C03        4) CuCl2

13. Какая из названных солей не подвергается  гидролизу?

нитрат алюминия   2) карбонат калия        3) хлорид натрия  4) силикат калия

14. Какая из солей не подвергается гидролизу?  1) КС1        2) К2С03        3) FeCl2        4) ZnSО4

15. Среда водного раствора хлорида алюминия

щелочная  2) кислая        3) нейтральная         4) слабощелочная

16.  Среда водного раствора хлорида аммония

слабощелочная    2) кислая        3) нейтральная           4) сильнощелочная

6. Окислительно – восстановительные реакции.

1. Окислительно-восстановительной не является реакция

2Na + С12 = 2NaCl         2) 2NaCl + h3S04  =   Na2S04 + 2НС1 ↑

3) Zn + 2HC1 =  ZnCl2 + h3↑   4) h3C = О + 2Ag20 = 4Ag + C02 ↑ + h30

2. Окислительно-восстановительной является реакция, уравнение которой

СаС03 + Si02 = CaSiO3 + C02    2) BaSO3 = BaO + S02

3) CuCl2 + Fe = FeCl2 + Cu         4) CuS04 + 2КОН = Cu(OH)2 + K2S04

3. Схеме превращения S-2  → S+4 соответствует уравнение реакции

2h3S + 02 (недостаток) = 2S + 2h30     2)   2h3S + 302 (избыток) = 2S02 + 2h30

3) h3S03 +h302 = h3S04 + h30    4) 4h302 + PbS = PbS04 + 4h30

4. Только окислительные свойства проявляет

сульфид натрия  2)  сера                3) серная кислота   4) сульфит калия

5. Оксид серы(1У) проявляет окислительные свойства при взаимодействии с

оксидом натрия    2) гидроксидом бария        3) водой 4) сероводородом

6. Оксид   железа(Ш)   проявляет   окислительные свойства при взаимодействии с

гидроксидом натрия    2) оксидом углерода(П)        3) серной кислотой    4) хлороводородом

7.  Коэффициент перед формулой окислителя в уравнении реакции, схема которой

                           кат

Nh4 + 02   →   N0 + Н20, равен     1) 1            2) 2               3) 3            4) 5

        8.  Коэффициент перед формулой окислителя в уравнении реакции, схема которой

      Nh4 + 02 -> N2 + h30, равен  2) 2        3) 3        4) 4

7. Термохимические уравнения

1. В соответствии с термохимическим уравнением

С6Н1206 (к) + 602 (г) = 6С02 (Г) + 6Н20 (ж) + 2800 кДж  при образовании 12 моль углекислого газа

выделяется 2800 кДж теплоты  2) поглощается 2800 кДж теплоты

3) выделяется 5600 кДж теплоты  4) поглощается 5600 кДж теплоты

2. В соответствии с термохимическим уравнением  С6Н1206 (К) + 602 (г) = 6С02 (г) + 6Н20 (ж) + 2800 кДж
при образовании 3 моль жидкой воды

выделяется 2800 кДж теплоты  2) поглощается 2800 кДж теплоты

3) выделяется 1400 кДж теплоты    4) поглощается 1400 кДж теплоты

3. В соответствии с термохимическим уравнением

2Na(K) + С12(г) = 2NaCl(K) + 411,3 кДж при окислении 4 моль натрия в избытке хлора

выделяется 411,3 кДж теплоты   2) поглощается 411,3 кДж теплоты

3) выделяется 822;6 кДж теплоты    4) поглощается 822,6 кДж теплоты

4. Согласно термохимическому уравнению 2NO + 02 ↔ 2N02 + 113,7 кДж При образовании 4 моль N02

выделяется 113,7 кДж теплоты  2) поглощается 227,4 кДж теплоты

3) выделяется 224,А кДж теплоты   4) поглощается 113,7 кДж теплоты

5. По термохимическому уравнению  2Nh4 (Г) = 3Н2(Г)  + N2 (Г)  — 92 кДж  вычислите массу разложившегося аммиака, если известно, что при его разложении поглотилось 276 кДж теплоты.

6. По термохимическому уравнению реакции горения угля С(ТВ.) + О2 (Г) = СО2 (Г) + 402, 24 кДж

вычислите количество теплоты, выделяющейся при сжигании 36 г углерода.

8. Классы неорганических соединений

1. Установите соответствие между названием вещества и его принадлежностью к соответствующему классу (группе) неорганических соединений.

2. Установите соответствие между формулой соли и   ее принадлежностью к определенной группе.
ФОРМУЛА СОЛИ        ГРУППА СОЛЕЙ

ZnS04                                                                                 1) кислая

Б) Сu2(ОН)2С03                                              2) средняя

KA1(S04)2                                                                                       3) основная

Г) NaHS04                                                       4) двойная

                                                                    5) комплексная

3.  Установите соответствие между названием вещества и классом (группой) неорганических соединений, к которому оно относится.

4. Установите соответствие между солью и классом (группой) солей, к которому она принадлежит

5. Установите соответствие между формулой вещества и его принадлежностью к определенному классу (группе) неорганических соединений.

6. Установите соответствие между классом (группой) неорганических соединений и химическими формулами веществ, к которому они принадлежат

7. Установите соответствие между веществом и его принадлежностью к соответствующему классу (группе) неорганических соединений.

ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА                    КЛАСС (ГРУППА)   НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

CsOH                                                                                                1) амфотерный оксид                                      

Б) МпО                                                                                                                     2) основный оксид

Сг203                                                              3) соль

Г) K4[Fe(CN)6]                                                              4) щелочь

                                                                                                               5) амфотерный гидроксид                                

8. Установите соответствие между формулой вещества и классом (группой) неорганических соединений.

ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА                                КЛАСС (ГРУППА)   НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

A) Ва(ОН)2                                                                   1) кислотный оксид

Б)  НСlO4                                                                   2) бескислородная кислота

B) Nh5h3P04                                                                   3) кислая соль

Г) Мп207                                                                   4) основный оксид

                                                                                                        5) кислородсодержащая кислота

                                                                                                         6)основание

9. Электролиз

1. Установите соответствие между формулой вещества и продуктами электролиза его водного раствора на
инертных электродах.

ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА

A12(S04)3

Б) CsOH

Hg(N03)2

 Г) AuBr3

ПРОДУКТЫ ЭЛЕКТРОЛИЗА

гидроксид металла, кислота

металл, галоген

металл, кислород

водород, галоген

водород, кислород

 металл, кислота, кислород

2. Установите соответствие между формулой вещества и продуктами электролиза его водного раствора на
инертных электродах.

ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА

А)A1Cl3

Б) RbOH

В)Hg(N03)2

 Г) AuCl3

ПРОДУКТЫ ЭЛЕКТРОЛИЗА

металл, галоген

гидроксид металла, хлор, водород

металл, кислород

водород, галоген

водород, кислород

 металл, кислота, кислород

3. Установите соответствие между металлом и способом его электролитического получения.

НАЗВАНИЕ МЕТАЛЛА                    ЭЛЕКТРОЛИЗ

А) натрий        1) водного раствора солей           4) расплавленного оксида

Б) алюминий        2) водного раствора гидроксида  5) раствора оксида в расплавленном криолите

В) серебро        3) расплава поваренной соли       6) расплавленного нитрата

     Г) медь

4. Установите соответствие между металлом и способом его электролитического получения.

НАЗВАНИЕ МЕТАЛЛА        ЭЛЕКТРОЛИЗ

А) калий        1) расплавленного нитрата

Б) магний        2) водного раствора гидроксида

В) медь        3) расплава хлорида

Г) свинец        4) расплавленного оксида

                                                     5)        раствора оксида     в расплавленном криолите

                                                     6)        водного раствора солей

5.  Установите соответствие между металлом и способом его электролитического получения.

НАЗВАНИЕ МЕТАЛЛА                ЭЛЕКТРОЛИЗ

А) хром                                         1)водного раствора солей

Б) алюминий                                2)водного раствора гидроксид

В) литий                                       3) расплава соли

Г) барий                                        4) расплавленного оксида

5) раствора оксида в расплавленном криолите

                                                           6)        расплавленного нитрата

С1. 1. Рассчитайте массовую долю соли в растворе, полученном при растворении 1,3 г цинка в  36,5 г 10%-ного раствора соляной кислоты.

2. Определите массовую долю карбоната натрия в растворе, полученном при кипячении 150 г 8,4%-ного раствора гидрокарбоната натрия.

Урок 5. Скорость химической реакции – HIMI4KA

У нас вышел новый курс, где всё объясняется ещё проще. Подробннее по ссылке

Зависимость скорости химической реакции от различных факторов

Понятие «скорость» довольно часто встречается в литературе. Из физики известно, что чем большее расстояние преодолеет материальное тело (человек, поезд, космический корабль) за определённый отрезок времени, тем выше скорость этого тела.

А как измерить скорость химической реакции, которая никуда «не идёт» и никакое расстояние не преодолевает? Для того чтобы ответить на этот вопрос, следует выяснить, а что всегда меняется в любой химической реакции? Поскольку любая химическая реакция — это процесс изменения вещества, то исходное вещество в ней исчезает, превращаясь в продукты реакции. Таким образом, в ходе химической реакции всегда изменяется количество вещества, уменьшается число частиц исходных веществ, а значит, и его концентрация (С).

Задание ЕГЭ. Скорость химической реакции пропорциональна изменению:

1. концентрации вещества в единицу времени;
2. количеству вещества в единице объёма;
3. массы вещества в единице объёма;
4. объёму вещества в ходе реакции.

А теперь сравните свой ответ с правильным:

скорость химической реакции равна изменению концентрации реагирующего вещества в единицу времени

где С₁ и С₀ — концентрации реагирующих веществ, конечная и начальная, соответственно; t₁ и t₂ — время эксперимента, конечный и начальный отрезок времени, соответственно.

Вопрос. Как вы считаете, какая величина больше: С₁ или С₀? t₁или t₀?

Поскольку реагирующие вещества всегда расходуются в данной реакции, то

Таким образом, отношение этих величин всегда отрицательно, а скорость не может быть величиной отрицательной. Поэтому в формуле появляется знак «минус», который одновременно говорит о том, что скорость любой реакции с течением времени (при неизменных условиях) всегда уменьшается.

Итак, скорость химической реакции равна:

Возникает вопрос, в каких единицах следует измерять концентрацию реагирующих веществ (С) и почему? Для того чтобы ответить на него, нужно понять, какое условие является главным для протекания любой химической реакции.

Для того чтобы частицы прореагировали, необходимо, чтобы они, как минимум, столкнулись. Поэтому чем выше число частиц* (число молей) в единице объёма, тем чаще они сталкиваются, тем выше вероятность химической реакции.

* О том, что такое «моль», читай в уроке 29.1.

Поэтому при измерении скоростей химических процессов используют молярную концентрацию веществ в реагирующих смесях.

Молярная концентрация вещества показывает, сколько молей его содержится в 1 литре раствора

Итак, чем больше молярная концентрация реагирующих веществ, тем больше частиц в единице объёма, тем чаще они сталкиваются, тем выше (при прочих равных условиях) скорость химической реакции. Поэтому основным законом химической кинетики (это наука о скорости химических реакций) является закон действующих масс.

Скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ.

Для реакции типа А + В →… математически этот закон можно выразить так:

Если реакция более сложная, например, 2A + B → или, что тоже самое А + А + В → …, то

Таким образом, в уравнении скорости появился показатель степени «два», который соответствует коэффициенту 2 в уравнении реакции. Для более сложных уравнений большие показатели степеней, как правило, не используют. Это связано с тем, что вероятность одновременного столкновения, скажем, трёх молекул А и двух молекул В крайне мала. Поэтому многие реакции протекают в несколько стадий, в ходе которых сталкивается не более трёх частиц, и каждая стадия процесса протекает с определённой скоростью. Эту скорость и кинетическое уравнение скорости для неё определяют экспериментально.

Вышеприведённые уравнения скорости химической реакции (3) или (4) справедливы только для гомогенных реакций, т. е. для таких реакций, когда реагирующие вещества не разделяет поверхность. Например, реакция происходит в водном растворе, и оба реагирующих вещества хорошо растворимы в воде или для любой смеси газов.

Другое дело, когда происходит гетерогенная реакция. В этом случае между реагирующими веществами имеется поверхность раздела, например, углекислый газ реагирует с водным раствором щёлочи. В этом случае любая молекула газа с равной вероятностью может вступить в реакцию, поскольку эти молекулы быстро и хаотично двигаются. А частицы жидкого раствора? Эти частицы двигаются чрезвычайно медленно, и те частицы щёлочи, которые находятся «на дне», практически не имеют шансов вступить в реакцию с углекислым газом, если раствор не перемешивать постоянно. Реагировать будут только те частицы, которые «лежат на поверхности». Значит, для гетерогенных реакций —

скорость реакции зависит от величины площади поверхности раздела, которая увеличивается при измельчении.

Поэтому очень часто реагирующие вещества измельчают (например, растворяют в воде), пищу тщательно пережёвывают, а в процессе приготовления — растирают, пропускают через мясорубку и т. д. Не измельчённый пищевой продукт практически не усваивается!

Таким образом, с максимальной скоростью (при прочих равных условиях) протекают гомогенные реакции в растворах и между газами, (если эти газы реагируют при н. у.), причём в растворах, где молекулы располагаются «рядом», а измельчение такое же, как в газах (и даже больше!), — скорость реакции выше.

Задание ЕГЭ. Какая из реакций протекает с наибольшей скоростью при комнатной температуре:

1. углерода с кислородом;
2. железа с соляной кислотой;
3. железа с раствором уксусной кислоты
4. растворов щёлочи и серной кислоты.

В данном случае нужно найти, какой процесс является гомогенным.

Следует отметить, что скорость химической реакции между газами или гетерогенной реакции, в которой участвует газ, зависит и от давления, поскольку при увеличении давления газы сжимаются, и концентрация частиц увеличивается (см. формулу 2). На скорость реакций, в которых газы не участвуют, изменение давления влияния не оказывает.

Задание ЕГЭ. На скорость химической реакции между раствором кислоты и железом не оказывает влияния

1. концентрация кислоты;
2. измельчение железа;
3. температура реакции;
4. увеличение давления.

И наконец, скорость реакции зависит и от реакционной способности веществ. Например, если с веществом реагирует кислород, то при прочих равных условиях, скорость реакции будет выше, чем при взаимодействии этого же вещества с азотом. Дело в том, что реакционная способность кислорода заметно выше, чем у азота. Причину этого явления мы рассмотрим в следующей части Самоучителя (урок 14).

Задание ЕГЭ. С большей скоростью идёт химическая реакция между соляной кислотой и

1. медью;
2. железом;
3. магнием;
4. цинком.

Следует отметить, что далеко не каждое столкновение молекул приводит к их химическому взаимодействию (химической реакции). В газовой смеси водорода и кислорода при обычных условиях происходит несколько миллиардов столкновений в секунду. Но первые признаки реакции (капельки воды) появятся в колбе только через несколько лет. В таких случаях говорят, что реакция практически не идёт. Но она возможна, иначе чем объяснить тот факт, что при нагревании этой смеси до 300 °C колба быстро запотевает, а при температуре 700 °C прогремит страшный взрыв! Недаром смесь водорода и кислорода называют «гремучим газом».

Вопрос. Как вы полагаете, почему скорость реакции так резко возрастает при нагревании?

Скорость реакции возрастает потому, что, во-первых, увеличивается число столкновений частиц, а во-вторых, увеличивается число активных столкновений. Именно активные соударения частиц приводят к их взаимодействию. Для того чтобы произошло такое соударение, частицы должны обладать определённым запасом энергии.

Энергия, которой должны обладать частицы, для того чтобы произошла химическая реакция, называется энергией активации.

Эта энергия расходуется на преодоление сил отталкивания между внешними электронами атомов и молекул и на разрушение «старых» химических связей.

Возникает вопрос: как повысить энергию реагирующих частиц? Ответ простой — повысить температуру, поскольку при повышении температуры возрастает скорость движения частиц, а, следовательно, их кинетическая энергия.

Правило Вант-Гоффа*:

при повышении температуры на каждые 10 градусов скорость реакции возрастает в 2–4 раза.

ВАНТ-ГОФФ Якоб Хендрик (30.08.1852–1.03.1911) — голландский химик. Один из основателей физической химии и стереохимии. Нобелевская премия по химии № 1 (1901).

Следует заметить, что это правило (не закон!) было установлено экспериментально для реакций, «удобных» для измерения, то есть для таких реакций, которые протекали не слишком быстро и не слишком медленно и при температурах, доступных экспериментатору (не слишком высоких и не слишком низких).

Вопрос. Как вы полагаете, как можно быстрее приготовить картофель: отварить его или обжарить в слое масла?

Если мы хотим сохранить пищевые продукты, — мы их охлаждаем или замораживаем.

Для того чтобы как следует уяснить себе смысл описываемых явлений, можно сравнить реагирующие молекулы с группой учеников, которым предстоит прыгать в высоту. Если им поставлен барьер высотой 1 м, то ученикам придётся как следует разбежаться (повысить свою «температуру»), чтобы преодолеть барьер. Тем не менее всегда найдутся ученики («неактивные молекулы»), которые взять этот барьер не смогут.

Что делать? Если придерживаться принципа: «Умный в гору не пойдёт, умный гору обойдёт», то следует просто опустить барьер, скажем, до 40 см. Тогда любой ученик сможет преодолеть барьер. На молекулярном уровне это означает: для того чтобы увеличить скорость реакции, нужно уменьшить энергию активации в данной системе.

В реальных химических процессах эту функцию выполняет катализатор.

Катализатор — это вещество, которое изменяет скорость химической реакции, оставаясь при этом неизменным к концу химической реакции.

Катализатор участвует в химической реакции, взаимодействуя с одним или несколькими исходными веществами. При этом образуются промежуточные соединения, и изменяется энергия активации. Если промежуточное соединение более активно (активный комплекс), то энергия активации понижается, а скорость реакции увеличивается.

Например, реакция между SO₂ и О₂ происходит очень медленно, при нормальных условиях практически не идёт. Но в присутствии NO скорость реакции резко возрастает. Сначала NO очень быстро реагирует с O₂:

полученный диоксид азота быстро реагирует с оксидом серы (IV):

Задание 5.1. Покажите на этом примере, какое вещество является катализатором, а какое — активным комплексом.

И наоборот, если образуются более пассивные соединения, то энергия активации может возрасти настолько, что реакция при данных условиях практически происходить не будет. Такие катализаторы называются ингибиторами.

На практике применяются оба типа катализаторов. Так особые органические катализаторы — ферменты — участвуют абсолютно во всех биохимических процессах: переваривании пищи, сокращении мышц, дыхании. Без ферментов невозможно существование жизни!

Ингибиторы необходимы для того, чтобы защитить металлические изделия от коррозии, жиросодержащие пищевые продукты от окисления (прогоркания). Некоторые лекарства также содержат ингибиторы, которые угнетают жизненные функции микроорганизмов и тем самым уничтожают их.

Катализ может быть гомогенным и гетерогенным. Примером гомогенного катализа служит действие NO (это катализатор) на процесс окисления диоксида серы. Примером гетерогенного катализа может служить действие нагретой меди на спирт:

Эта реакция идёт в две стадии:

Задание 5.2. Определите, какое вещество в этом случае является катализатором? Почему этот вид катализа называется гетерогенным?

На практике чаще всего используется гетерогенный катализ, где катализаторами служат твёрдые вещества: металлы, их оксиды и др. На поверхности этих веществ имеются особые точки (узлы кристаллической решётки), где, собственно и происходит каталитическая реакция. Если эти точки закрыть посторонними веществом, то катализ прекращается. Это вещество, губительное для катализатора, называется каталитическим ядом. Другие вещества — промоторы — наоборот, усиливают каталитическую активность.

Катализатор может изменить направление химической реакции, то есть, меняя катализатор, можно получать разные продукты реакции. Так, из спирта C₂H₅OH в присутствии оксидов цинка и алюминия можно получить бутадиен, а в присутствии концентрированной серной кислоты — этилен.

Таким образом, в ходе химической реакции изменяется энергия системы. Если в ходе реакции энергия выделяется в виде теплоты Q, такой процесс называется экзотермическим:

Для эндотермических процессов теплота поглощается, т. е. тепловой эффект Q < 0.

Задание 5.3. Определить, какой из предложенных процессов экзотермический, а какой — эндотермический:

Уравнение химической реакции, в котором указан тепловой эффект, называется термохимическим уравнением реакции. Для того чтобы составить такое уравнение, необходимо рассчитать тепловой эффект на 1 моль реагирующего вещества.

Задача. При сжигании 6 г магния выделилось 153,5 кДж теплоты. Составить термохимическое уравнение этой реакции.

Решение. Составим уравнение реакции и укажем НАД формулами, что дано:

Составив пропорцию, найдём искомый тепловой эффект реакции:

Термохимическое уравнение этой реакции:

или

Такие задачи приведены в заданиях большинства вариантов ЕГЭ! Например.

Задание ЕГЭ. Согласно термохимическому уравнению реакции

количество теплоты, выделившейся при сжигании 8 г метана, равно:

Обратимость химических процессов. Принцип Ле-Шателье

* ЛЕ ШАТЕЛЬЕ Анри Луи (8.10.1850–17.09.1936) — французский физико-химик и металловед. Сформулировал общий закон смещения равновесия (1884).

Реакции бывают обратимыми и необратимыми.

Необратимыми называют такие реакции, для которых не существует условий, при которых возможен обратный процесс.

Примером таких реакций могут служить реакции, которые происходят при скисании молока, или когда сгорела вкусная котлета. Как невозможно пропустить мясной фарш назад через мясорубку (и получить снова кусок мяса), также невозможно «реанимировать» котлету или сделать свежим молоко.

Но зададим себе простой вопрос: является ли необратимым процесс:

Для того чтобы ответить на этот вопрос, попробуем вспомнить, можно ли осуществить обратный процесс? Да! Разложение известняка (мела) с целью получить негашёную известь СаО используется в промышленном масштабе:

Таким образом реакция является обратимой, так как существуют условия, при которых с ощутимой скоростью протекают оба процесса:

Более того, существуют условия, при которых скорость прямой реакции равна скорости обратной реакции.

В этих условиях устанавливается химическое равновесие. В это время реакция не прекращается, но число полученных частиц равно числу разложившихся частиц. Поэтому в состоянии химического равновесия концентрации реагирующих частиц не изменяются. Например, для нашего процесса в момент химического равновесия

знак [ ] означает равновесная концентрация.

Возникает вопрос, что произойдёт с равновесием, если повысить или понизить температуру, изменить другие условия? Ответить на подобный вопрос можно, зная принцип Ле-Шателье:

если изменить условия (t, p, c), при которых система находится в состоянии равновесия, то равновесие сместится в сторону того процесса, который противодействует изменению.

Другими словами, равновесная система всегда противится любому воздействию извне, как противится воле родителей капризный ребёнок, который делает «всё наоборот».

Рассмотрим пример. Пусть установилось равновесие в реакции получения аммиака:

Вопросы. Одинаково ли число молей реагирующих газов до и после реакции? Если реакция идёт в замкнутом объёме, когда давление больше: до или после реакции?

Очевидно, что данный процесс происходит с уменьшением числа молекул газов, значит, давление в ходе прямой реакции уменьшается. В обратной реакции — наоборот, давление в смеси увеличивается.

Зададим себе вопрос, что произойдёт, если в этой системе повысить давление? По принципу Ле-Шателье пойдёт та реакция, которая «делает наоборот», т. е. понижает давление. Это — прямая реакция: меньше молекул газа — меньше давление.

Итак, при повышении давления равновесие смещается в сторону прямого процесса, где давление понижается, так как уменьшается число молекул газов.

Задание ЕГЭ. При повышении давления равновесие смещается вправо в системе:

Если в результате реакции число молекул газов не меняется, то изменение давления на положение равновесия не оказывает влияние.

Задание ЕГЭ. Изменение давления оказывает влияние на смещение равновесия в системе:

Положение равновесия этой и любой другой реакции зависит от концентрации реагирующих веществ: увеличивая концентрацию исходных веществ и уменьшая концентрацию полученных веществ, мы всегда смещаем равновесие в сторону прямой реакции (вправо).

Задание ЕГЭ. Химическое равновесие в системе

сместится влево при:

1. повышении давления;
2. понижении температуры;
3. повышении концентрации СО;
4. понижении концентрации СО.

Процесс синтеза аммиака экзотермичен, то есть сопровождается выделением теплоты, то есть повышением температуры в смеси.

Вопрос. Как сместится равновесие в этой системе при понижении температуры?

Рассуждая аналогично, делаем вывод: при понижении температуры равновесие сместится в сторону образования аммиака, так как в этой реакции теплота выделяется, а температура повышается.

Вопрос. Как изменится скорость химической реакции при понижении температуры?

Очевидно, что при понижении температуры резко понизится скорость обеих реакций, т. е. придётся очень долго ждать, когда же установится желаемое равновесие. Что делать? В этом случае необходим катализатор. Он хотя и не влияет на положение равновесия, но ускоряет наступление этого состояния.

Задание ЕГЭ. Химическое равновесие в системе

смещается в сторону образования продукта реакции при:

1. повышении давления;
2. повышении температуры;
3. понижении давления;
4. применении катализатора.

Выводы

Скорость химической реакции зависит от:

• природы реагирующих частиц;
• концентрации или площади поверхности раздела реагирующих веществ;
• температуры;
• наличия катализатора.

Равновесие устанавливается, когда скорость прямой реакции равна скорости обратного процесса. В этом случае равновесная концентрация реагирующих веществ не меняется. Состояние химического равновесия зависит от условий и подчиняется принципу Ле-Шателье.

Хотите ещё проще? Мы создали новый курс, где максимум за 7 дней вы овладете химией с нуля. Подробннее по ссылке

14.9: Влияние температуры на скорость реакции

Можно использовать кинетические исследования химической системы, такие как влияние изменений концентраций реагентов, для вывода событий, которые происходят в микроскопическом масштабе, например, столкновения между отдельными частицами. . Такие исследования привели к модели столкновения химической кинетики, которая является полезным инструментом для понимания поведения реагирующих химических веществ. Согласно модели столкновения, химическая реакция может происходить только тогда, когда молекулы реагента, атомы или ионы сталкиваются с более чем определенным количеством кинетической энергии и в правильной ориентации.Модель столкновений объясняет, почему, например, большинство столкновений между молекулами не приводят к химической реакции. Молекулы азота и кислорода в одном литре воздуха при комнатной температуре и давлении 1 атм сталкиваются примерно 10 ³⁰ раз в секунду. Если бы при каждом столкновении образовывались две молекулы NO, атмосфера была бы преобразована в NO, а затем в NO ₂ давным-давно. Вместо этого в большинстве столкновений молекулы просто отскакивают друг от друга, не реагируя, подобно тому, как шарики отскакивают друг от друга при столкновении.Модель столкновения также объясняет, почему такие химические реакции происходят быстрее при более высоких температурах. Например, скорости многих реакций, протекающих при комнатной температуре, примерно удваиваются при повышении температуры всего на 10 ° C. В этом разделе мы будем использовать модель столкновений, чтобы проанализировать эту взаимосвязь между температурой и скоростью реакции.

Энергия активации

Ранее мы обсуждали кинетическую молекулярную теорию газов, которая показала, что средняя кинетическая энергия частиц газа увеличивается с увеличением температуры.Поскольку скорость частицы пропорциональна квадратному корню из ее кинетической энергии, повышение температуры также увеличит количество столкновений между молекулами в единицу времени. Кинетическая молекулярная теория газов не объясняет того, почему скорость большинства реакций примерно удваивается при повышении температуры на 10 ° C. Этот результат является неожиданно большим, учитывая, что повышение температуры газа на 10 ° C с 300 K до 310 K увеличивает кинетическую энергию частиц только примерно на 4%, что приводит к увеличению молекулярной скорости только примерно на 2% и соответственно небольшое увеличение числа бимолекулярных столкновений в единицу времени.

Модель столкновений химической кинетики объясняет это поведение, вводя понятие энергии активации (\ (E_a \)). Мы определим это понятие, используя реакцию \ (\ ce {NO} \) с озоном, который играет важную роль в истощении озона в озоновом слое:

\ [\ ce {NO (g) + O_3 (g) \ rightarrow NO_2 (g) + O_2 (g)} \ label {14.5.1} \]

Повышение температуры с 200 К до 350 К приводит к увеличению константы скорости этой конкретной реакции более чем в 10 раз, тогда как увеличение частоты бимолекулярных столкновений в этом диапазоне температур составляет всего 30%.Таким образом, на скорость реакции должно влиять нечто иное, чем увеличение частоты столкновений.

Скорость реакции, а не константа скорости, будет изменяться в зависимости от концентрации. Однако константа скорости зависит от температуры. На рисунке \ (\ PageIndex {1} \) показан график константы скорости реакции \ (\ ce {NO} \) с \ (\ ce {O3} \) при различных температурах. Отношение не является линейным, а напоминает зависимости, наблюдаемые на графиках зависимости давления пара от температуры. Во всех трех случаях форма графиков является результатом распределения кинетической энергии по совокупности частиц (электроны в случае проводимости; молекулы в случае давления пара; и молекулы, атомы или ионы в случае реакции. тарифы).Только часть частиц обладает достаточной энергией для преодоления энергетического барьера.

В случае давления пара частицы должны преодолеть энергетический барьер, чтобы перейти из жидкой фазы в газовую.Этот барьер соответствует энергии межмолекулярных сил, удерживающих молекулы вместе в жидкости. В проводимости барьером является энергетическая щель между заполненной и пустой зонами. В химических реакциях энергетический барьер соответствует количеству энергии, которое частицы должны иметь для реакции при столкновении. Этот энергетический порог, называемый энергией активации, был впервые постулирован в 1888 г. шведским химиком Сванте Аррениусом (1859–1927; Нобелевская премия по химии 1903 г.). Это минимальное количество энергии, необходимое для возникновения реакции.Реагирующие молекулы должны обладать достаточной энергией, чтобы преодолеть электростатическое отталкивание, и минимальное количество энергии требуется для разрыва химических связей, чтобы могли образоваться новые. Молекулы, которые сталкиваются с энергией ниже пороговой, химически отскакивают друг от друга без изменений, при столкновении меняются только направление движения и скорость. Молекулы, которые способны преодолевать энергетический барьер, способны реагировать и образовывать расположение атомов, называемое активированным комплексом или переходным состоянием реакции.Активированный комплекс не является промежуточным продуктом реакции; он длится недостаточно долго, чтобы его можно было легко обнаружить.

Любое явление, зависящее от распределения тепловой энергии в популяции частиц, имеет нелинейную температурную зависимость.

Графическое изображение изменений энергии во время реакции

Мы можем изобразить энергию реакции, построив график потенциальной энергии системы по мере развития реакции. На рисунке \ (\ PageIndex {2} \) показан график для системы NO – O ₃ , в котором вертикальная ось представляет собой потенциальную энергию, а горизонтальная ось — координаты реакции, которые показывают развитие реакции во времени.Активированный комплекс показан в скобках со звездочкой. Общее изменение потенциальной энергии реакции (Δ E ) отрицательно, что означает, что реакция выделяет энергию. (В этом случае Δ E составляет -200,8 кДж / моль.) Однако для реакции молекулы должны преодолеть энергетический барьер реакции ( E _a составляет 9,6 кДж / моль). То есть 9,6 кДж / моль необходимо ввести в систему в качестве энергии активации. Ниже этого порога частицам не хватает энергии для протекания реакции.

Часть (а) на рисунке \ (\ PageIndex {3} \) иллюстрирует общую ситуацию, в которой продукты имеют более низкую потенциальную энергию, чем реагенты. В отличие от этого, часть (b) на рисунке \ (\ PageIndex {3} \) иллюстрирует случай, когда продукты имеют более высокую потенциальную энергию, чем реагенты, поэтому общая реакция требует ввода энергии; то есть энергетически вверх, и Δ E > 0.Хотя изменения энергии в результате реакции могут быть положительными, отрицательными или даже нулевыми, во всех случаях необходимо преодолеть энергетический барьер, прежде чем реакция может произойти. Это означает, что энергия активации всегда положительна.

Для аналогичных реакций в сопоставимых условиях реакция с наименьшим значением E _a будет происходить наиболее быстро.

В то время как Δ E связано со склонностью реакции происходить спонтанно, E _a дает нам информацию о скорости реакции и о том, как быстро скорость реакции изменяется с температурой. Для двух подобных реакций в сопоставимых условиях реакция с наименьшим E _a будет происходить быстрее.

Однако даже если энергия столкновений между двумя реагентами превышает E _a , большинство столкновений не вызывают реакции. Вероятность возникновения реакции зависит не только от энергии столкновения, но и от пространственной ориентации молекул при столкновении. Для NO и O ₃ , чтобы произвести NO ₂ и O ₂ , концевой атом кислорода O ₃ должен столкнуться с атомом азота NO под углом, который позволяет O ₃ переносить атом кислорода на NO, чтобы получить NO ₂ (Рисунок \ (\ PageIndex {4} \)).Все остальные столкновения не вызывают реакции. Поскольку менее 1% всех возможных ориентаций NO и O ₃ приводят к реакции при кинетической энергии, превышающей E _a , большинство столкновений NO и O ₃ являются непродуктивными. Доля ориентаций, которые приводят к реакции, называется стерическим фактором ( p ) , и, как правило, его значение может варьироваться от 0 (никакие ориентации молекул не приводят к реакции) до 1 (все ориентации приводят к реакции ).

Уравнение Аррениуса

На рисунке \ (\ PageIndex {5} \) показаны распределения кинетической энергии и диаграмма потенциальной энергии для реакции.Заштрихованные области показывают, что при более низкой температуре (300 K) только небольшая часть молекул сталкивается с кинетической энергией, превышающей E _a ; однако при более высокой температуре (500 K) гораздо большая часть молекул сталкивается с кинетической энергией, превышающей E _a . Следовательно, скорость реакции намного ниже при более низкой температуре, потому что только относительно небольшое количество молекул сталкивается с достаточной энергией, чтобы преодолеть потенциальный энергетический барьер.

Коэффициент частоты используется для преобразования концентраций в количество столкновений в секунду. Поскольку частота столкновений зависит от температуры, \ (A \) на самом деле не является постоянным. Вместо этого \ (A \) немного увеличивается с температурой, поскольку увеличенная кинетическая энергия молекул при более высоких температурах заставляет их двигаться немного быстрее и, таким образом, подвергаться большему количеству столкновений в единицу времени. Уравнение \ (\ ref {14.5.3} \) известно как уравнение Аррениуса и суммирует столкновительную модель химической кинетики, где \ (T \) — абсолютная температура (в К), а R — идеальная газовая постоянная [8.314 Дж / (К · моль)]. \ (E_a \) указывает на чувствительность реакции к изменению температуры. Скорость реакции с большим значением E, , _и быстро увеличивается с повышением температуры, тогда как скорость реакции с меньшим значением \ (E_a \) увеличивается гораздо медленнее с повышением температуры.

Если нам известна скорость реакции при различных температурах, мы можем использовать уравнение Аррениуса для расчета энергии активации. Взяв натуральный логарифм обеих частей уравнения \ (\ ref {14.5.3} \),

\ [\ ln k = \ ln A + \ left (- \ dfrac {E _ {\ textrm a}} {RT} \ right) = \ ln A + \ left [\ left (- \ dfrac {E _ {\ textrm a}} } {R} \ right) \ left (\ dfrac {1} {T} \ right) \ right] \ label {14.5.4} \]

Уравнение \ (\ ref {14.5.4} \) — это уравнение прямой линии, y = mx + b , где y = ln k и x = 1/ Т . Это означает, что график ln k в сравнении с 1/ T представляет собой прямую линию с наклоном — E _a / R и пересечением ln A .Фактически, нам нужно измерить скорость реакции только при двух температурах, чтобы оценить E _a .

Знание \ (E_a \) при одной температуре позволяет нам предсказать скорость реакции при других температурах. Это важно, например, при приготовлении пищи и хранении пищевых продуктов, а также при контроле промышленных реакций для предотвращения потенциальных катастроф. Процедура определения \ (E_a \) по скоростям реакции, измеренным при нескольких температурах, проиллюстрирована в примере \ (\ PageIndex {1} \).

Пример \ (\ PageIndex {1} \)

Многие люди считают, что скорость щебетания древесного сверчка зависит от температуры. Чтобы убедиться в этом, биологи провели точные измерения частоты щебетания древесного сверчка ( f ) в зависимости от температуры ( T ). Используйте данные в следующей таблице вместе с графиком ln [скорость щебетания] по сравнению с 1/ T на рисунке 14.5.6, чтобы вычислить \ (E_a \) для биохимической реакции, которая контролирует щебетание сверчка.Затем спрогнозируйте частоту чириканья в очень жаркий вечер, когда температура составляет 308 K (35 ° C или 95 ° F).

Дано: Частота чириканья при различных температурах

Запрошено: энергия активации и частота чирпирования при заданной температуре

Стратегия:

1. Из графика ln f по сравнению с 1/ T на рисунке 14.5.6 вычислите наклон прямой (- E _a / R ), а затем найдите энергию активации.
2. Express Equation 14.5.4 через k ₁ и T ₁ , а затем через k ₂ и T ₂ .
3. Вычтите два уравнения; измените результат, чтобы описать k ₂ / k ₁ в терминах T ₂ и T ₁ .
4. Используя данные измерений из таблицы, решите уравнение, чтобы получить отношение k ₂ / k ₁ .Используя значение, указанное в таблице для k ₁ , решите для k ₂ .

Решение

A Если щебетание сверчка контролируется реакцией, которая подчиняется уравнению Аррениуса, то график ln f в сравнении с 1/ T должен давать прямую линию (рисунок \ (\ PageIndex {5} \)).

B Если известны энергия активации реакции и константа скорости при одной температуре, то мы можем рассчитать скорость реакции при любой другой температуре. Мы можем использовать уравнение 14.5.4, чтобы выразить известную константу скорости ( k ₁ ) при первой температуре ( T ₁ ) следующим образом:

\ [\ ln k_1 = \ ln A- \ dfrac {E _ {\ textrm a}} {RT_1} \ nonumber \]

Аналогично, мы можем выразить неизвестную константу скорости ( k ₂ ) при второй температуре ( T ₂ ) следующим образом:

\ [\ ln k_2 = \ ln A- \ dfrac {E _ {\ textrm a}} {RT_2} \ nonumber \]

C Эти два уравнения содержат четыре известные величины ( E _a , T ₁ , T ₂ и k ₁ ) и две неизвестные величины ( A и к ₂ ).Мы можем исключить A , вычтя первое уравнение из второго:

\ [\ ln k_2- \ ln k_1 = \ left (\ ln A- \ dfrac {E _ {\ textrm a}} {RT_2} \ right) — \ left (\ ln A- \ dfrac {E _ {\ textrm a }} {RT_1} \ right) = — \ dfrac {E _ {\ textrm a}} {RT_2} + \ dfrac {E _ {\ textrm a}} {RT_1} \ nonumber \]

Затем

\ [\ ln \ dfrac {k_2} {k_1} = \ dfrac {E _ {\ textrm a}} {R} \ left (\ dfrac {1} {T_1} — \ dfrac {1} {T_2} \ right) \ nonumber \]

D Чтобы получить лучший прогноз скорости чирпирования при 308 K ( T ₂ ), мы пытаемся выбрать для T ₁ и k ₁ измеренную константу скорости и соответствующую температуру в таблица данных, ближайшая к наиболее подходящей линии на графике.Выбирая данные для T ₁ = 296 K, где f = 158, и используя вычисленное ранее \ (E_a \),

\ [\ ln \ dfrac {k_ {T_2}} {k_ {T_1}} = \ dfrac {E _ {\ textrm a}} {R} \ left (\ dfrac {1} {T_1} — \ dfrac {1} {T_2} \ right) = \ dfrac {55 \ textrm {кДж / моль}} {8.314 \ textrm {J} / (\ mathrm {K \ cdot mol})} \ left (\ dfrac {1000 \ textrm {J} } {\ textrm {1 кДж}} \ right) \ left (\ dfrac {1} {296 \ textrm {K}} — \ dfrac {1} {\ textrm {308 K}} \ right) = 0,87 \ nonumber \ ]

Таким образом, k ₃₀₈ / k ₂₉₆ = 2.4 и k ₃₀₈ = (2.4) (158) = 380, а частота щебетания ночью при температуре 308 К прогнозируется на уровне 380 щебетаний в минуту.

Упражнение \ (\ PageIndex {1A} \)

Уравнение разложения NO ₂ на NO и O ₂ является вторым порядком в NO ₂ :

\ [\ ce {2NO2 (g) → 2NO (g) + O2 (g)} \ nonumber \]

Данные о скорости реакции как функции температуры приведены в следующей таблице.Вычислите \ (E_a \) для реакции и константу скорости при 700 К.

Ответ

\ (E_a \) = 114 кДж / моль; k ₇₀₀ = 18 600 M ^-1 · с ^-1 = 1.86 × 10 ⁴ M ⁻¹ · с ⁻¹ .

Упражнение \ (\ PageIndex {1B} \)

Что \ (E_a \) приводит к удвоению скорости реакции при повышении температуры на 10 ° C с 20 ° до 30 ° C?

Ответ

около 51 кДж / моль

12,5 Теория столкновений — химия

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

• Используйте постулаты теории столкновений для объяснения влияния физического состояния, температуры и концентрации на скорость реакции
• Определите концепции энергии активации и переходного состояния
• Используйте уравнение Аррениуса в расчетах, связывающих константы скорости с температурой

Нас не должно удивлять, что атомы, молекулы или ионы должны столкнуться, прежде чем они смогут вступить в реакцию друг с другом.Атомы должны быть близко друг к другу, чтобы образовать химические связи. Эта простая предпосылка является основой очень мощной теории, объясняющей многие наблюдения, касающиеся химической кинетики, включая факторы, влияющие на скорость реакции.

Теория столкновений основана на следующих постулатах:

1. Скорость реакции пропорциональна скорости столкновения реагентов:

   [латекс] \ text {response \; rate} \; {\ propto} \; \ frac {\ # \; \ text {collisions}} {\ text {time}} [/ latex]

2. Реагирующие частицы должны сталкиваться в ориентации, позволяющей контактировать между атомами, которые будут связаны вместе в продукте.
3. Столкновение должно происходить с достаточной энергией, чтобы позволить взаимное проникновение валентных оболочек реагирующих частиц, чтобы электроны могли перестраиваться и образовывать новые связи (и новые химические частицы).

Мы можем видеть важность двух физических факторов, отмеченных в постулатах 2 и 3, ориентации и энергии столкновений, когда мы рассматриваем реакцию монооксида углерода с кислородом:

[латекс] 2 \ text {CO} (g) \; + \; \ text {O} _2 (g) \; {\ longrightarrow} \; 2 \ text {CO} _2 (g) [/ latex]

Окись углерода — это загрязнитель, образующийся при сгорании углеводородного топлива.Чтобы уменьшить этот загрязнитель, в автомобилях есть каталитические нейтрализаторы, которые используют катализатор для проведения этой реакции. Это также побочная реакция горения пороха, которая приводит к дульной вспышке для многих видов огнестрельного оружия. Если оксид углерода и кислород присутствуют в достаточном количестве, реакция протекает самопроизвольно при высокой температуре и давлении.

Первым этапом газофазной реакции между оксидом углерода и кислородом является столкновение двух молекул:

[латекс] \ text {CO} (g) \; + \; \ text {O} _2 (g) \; {\ longrightarrow} \; \ text {CO} _2 (g) \; + \; \ text {O} (г) [/ латекс]

Хотя существует много различных возможных ориентаций двух молекул относительно друг друга, рассмотрим две, представленные на рисунке 1.В первом случае кислородная сторона молекулы монооксида углерода сталкивается с молекулой кислорода. Во втором случае углеродная сторона молекулы монооксида углерода сталкивается с молекулой кислорода. Очевидно, что второй случай с большей вероятностью приведет к образованию диоксида углерода, центральный атом углерода которого связан с двумя атомами кислорода [латекс] (\ text {O} = \ text {C} = \ text {O}) [ /латекс]. Это довольно простой пример того, насколько важна ориентация столкновения с точки зрения создания желаемого продукта реакции.

Если столкновение действительно происходит при правильной ориентации, все еще нет гарантии, что реакция продолжится с образованием углекислого газа. Каждая реакция требует определенного количества энергии активации, чтобы она продолжалась в прямом направлении, давая на своем пути соответствующий активированный комплекс.Как показано на рисунке 2, даже при столкновении с правильной ориентацией продукт реакции может не образоваться. При изучении механизмов реакции каждое из этих трех расположений атомов называется предлагаемым активированным комплексом или переходным состоянием .

В большинстве случаев невозможно выделить или идентифицировать переходное состояние или активированный комплекс. В реакции между оксидом углерода и кислородом с образованием диоксида углерода активированные комплексы наблюдались только спектроскопически в системах, в которых используется гетерогенный катализатор.Газофазная реакция происходит слишком быстро, чтобы выделить такое химическое соединение.

Теория столкновений объясняет, почему скорость большинства реакций увеличивается с увеличением концентрации. С увеличением концентрации любого реагирующего вещества вероятность столкновения между молекулами увеличивается, потому что в единице объема больше молекул. Больше столкновений означает более высокую скорость реакции, если энергия столкновений достаточна.

Минимальная энергия, необходимая для образования продукта во время столкновения реагентов, называется энергией активации ( E _a ) .Кинетическая энергия молекул реагента играет важную роль в реакции, потому что энергия, необходимая для образования продукта, обеспечивается столкновением молекулы реагента с другой молекулой реагента. (В реакциях с одним реагентом энергия активации может быть обеспечена за счет столкновения молекулы реагента со стенкой реакционного сосуда или с молекулами инертного загрязнителя.) Если энергия активации намного больше, чем средняя кинетическая энергия молекул , реакция будет происходить медленно: только у нескольких быстро движущихся молекул будет достаточно энергии для реакции.Если энергия активации намного меньше средней кинетической энергии молекул, доля молекул, обладающих необходимой кинетической энергией, будет большой; большинство столкновений между молекулами приведет к реакции, и реакция будет происходить быстро.

На рисунке 3 показаны энергетические соотношения для общей реакции молекулы A с молекулой B с образованием молекул C, и D :

[латекс] A \; + \; B \; {\ longrightarrow} \; C \; + \; D [/ латекс]

Из рисунка видно, что энергия переходного состояния выше, чем у реагентов A, и B , на величину, равную E _a , энергии активации.Таким образом, сумма кинетических энергий A, и B должна быть равна или больше E _a для достижения переходного состояния. После достижения переходного состояния и начала образования C и D система теряет энергию до тех пор, пока ее полная энергия не станет ниже, чем у исходной смеси. Эта потерянная энергия передается другим молекулам, давая им достаточно энергии для достижения переходного состояния. Прямая реакция (между молекулами A, и B ), следовательно, имеет тенденцию происходить легко, как только реакция началась.На рисунке 3 Δ H представляет собой разницу энтальпии между реагентами ( A, и B ) и продуктами ( C и D ). Сумма E _a и Δ H представляет энергию активации для обратной реакции:

[латекс] C \; + \; D \; {\ longrightarrow} \; A \; + \; B [/ латекс]

В этом уравнении R — это постоянная идеального газа, которая имеет значение 8,314 Дж / моль / К, T — температура по шкале Кельвина, E _a — энергия активации в джоулях на моль, e — это постоянная 2,7183, а A — постоянная, называемая частотным фактором , который связан с частотой столкновений и ориентацией реагирующих молекул.

Оба постулата теории столкновений скоростей реакций включены в уравнение Аррениуса.{-E_a / RT} [/ latex], относится к доле столкновений, обеспечивающих адекватную энергии для преодоления активационного барьера реакции.

С одной стороны, система не содержит достаточно энергии, чтобы столкновения могли преодолеть активационный барьер. В таких случаях никакой реакции не происходит. С другой стороны, система обладает такой большой энергией, что каждое столкновение с правильной ориентацией может преодолеть активационный барьер, что приведет к продолжению реакции. В таких случаях реакция почти мгновенная.{-E_a / RT} [/ латекс]. Константа скорости также прямо пропорциональна частотному коэффициенту A . Следовательно, изменение условий или реагентов, которое увеличивает количество столкновений с благоприятной ориентацией для реакции, приводит к увеличению A и, следовательно, увеличению k .

Удобный подход к определению E _a для реакции включает измерение k при различных температурах и использование альтернативной версии уравнения Аррениуса, которое принимает форму линейного уравнения:

[латекс] \ begin {array} {r @ {{} = {}} l} \ text {ln} \; k & (\ frac {-E _ {\ text {a}}} {R}) (\ frac {1} {T}) \; + \; \ text {ln} \; A \\ [0.5em] y & mx \; + \; b \ end {array} [/ latex]

Таким образом, график ln k в зависимости от [латекса] \ frac {1} {T} [/ latex] дает прямую линию с наклоном [латекс] \ frac {-E _ {\ text {a}}} { R} [/ latex], из которого можно определить E, , _и . Перехват дает значение ln A .

Пример 1

Определение E _a
Изменение константы скорости в зависимости от температуры для разложения HI ( г ) до H ₂ ( г ) и I ₂ ( г ) приводится здесь.Какова энергия активации реакции?

[латекс] 2 \ text {HI} (g) \; {\ longrightarrow} \; \ text {H} _2 (g) \; + \; \ text {I} _2 (g) [/ latex]

На рисунке 5 показан график ln k в зависимости от [латекса] \ frac {1} {T} [/ latex].{-1} [/ латекс]

Во многих ситуациях можно получить разумную оценку энергии активации, не проходя весь процесс построения графика Аррениуса. Уравнение Аррениуса:

[латекс] \ text {ln} \; k = (\ frac {-E _ {\ text {a}}} {R}) (\ frac {1} {T}) \; + \; \ text {ln } \; A [/ латекс]

можно переставить, как показано, чтобы получить:

[латекс] \ frac {{\ Delta} (\ text {ln} \; k)} {{\ Delta} (\ frac {1} {T})} = — \ frac {E _ {\ text {a} }} {R} [/ latex]

или

[латекс] \ text {ln} \; \ frac {k_1} {k_2} = \ frac {E _ {\ text {a}}} {R} \; (\ frac {1} {T_2} \; — \ ; \ frac {1} {T_1}) [/ латекс]

Это уравнение может быть преобразовано в одноэтапное вычисление для получения оценки энергии активации:

[латекс] E _ {\ text {a}} = -R \; (\ frac {\ text {ln} \; k_2 \; — \; \ text {ln} \; k_1} {(\ frac {1} {T_2}) \; — \; (\ frac {1} {T_1})}) [/ латекс]

Используя представленные здесь экспериментальные данные, мы можем просто выбрать две записи данных.{-1}) [/ латекс] пер. к. 555 3,52 × 10 ⁻⁷ 1,80 × 10 ⁻³ -14,860 781 3,95 × 10 ⁻² 1,28 × 10 ⁻³ -3,231 Таблица 32. {- E _ {\ text {a}} / RT} [/ latex]

Химия: упражнения в конце главы

1. При столкновении реагентов происходят химические реакции.Какие два фактора могут предотвратить химическую реакцию столкновения?
2. Когда каждое столкновение между реагентами приводит к реакции, что определяет скорость, с которой происходит реакция?
3. Что такое энергия активации реакции и как эта энергия связана с активированным комплексом реакции?
4. Учет зависимости между скоростью реакции и ее энергией активации.
5. Опишите, как можно использовать графические методы для определения энергии активации реакции на основе ряда данных, которые включают скорость реакции при различных температурах.
6. Как повышение температуры влияет на скорость реакции? Объясните этот эффект в терминах теории столкновений скорости реакции.
7. Скорость определенной реакции удваивается на каждые 10 ° C повышения температуры.

   (a) Насколько быстрее реакция протекает при 45 ° C, чем при 25 ° C?

   (b) Насколько быстрее реакция протекает при 95 ° C, чем при 25 ° C?

8. В эксперименте образец NaClO ₃ разложился на 90% за 48 мин.Примерно сколько времени заняло бы это разложение, если бы образец был нагрет на 20 ° C выше?
9. Константа скорости при 325 ° C реакции разложения [латекс] \ text {C} _4 \ text {H} _8 \; {\ longrightarrow} \; 2 \ text {C} _2 \ text {H} _4 [/ латекс] составляет 6,1 × 10 ^-8 с ^-1 , а энергия активации составляет 261 кДж на моль C ₄ H ₈ . Определите коэффициент частоты реакции.
10. Константа скорости разложения ацетальдегида CH ₃ CHO до метана CH ₄ и окиси углерода CO в газовой фазе равна 1.1 × 10 ⁻² л / моль / с при 703 К и 4,95 л / моль / с при 865 К. Определите энергию активации для этого разложения.
11. Повышенный уровень фермента щелочной фосфатазы (ЩФ) в сыворотке крови является признаком возможного заболевания печени или костей. Уровень сывороточной ЩФ настолько низок, что его очень трудно измерить напрямую. Однако ALP катализирует ряд реакций, и его относительную концентрацию можно определить путем измерения скорости одной из этих реакций в контролируемых условиях.Одной из таких реакций является превращение п-нитрофенилфосфата (ПНФФ) в ион п-нитрофеноксида (ПНФ) и ион фосфата. Контроль температуры во время теста очень важен; скорость реакции увеличивается в 1,47 раза при изменении температуры от 30 ° C до 37 ° C. Какова энергия активации катализируемого ALP превращения PNPP в PNP и фосфат?
12. С точки зрения теории столкновений, чему из следующего пропорциональна скорость химической реакции?

    (а) изменение свободной энергии в секунду

    (б) изменение температуры в секунду

    (c) количество столкновений в секунду

    (г) количество молекул продукта

13. Иодистый водород HI разлагается в газовой фазе с образованием водорода H ₂ и йода I ₂ .Значение константы скорости, k , для реакции было измерено при нескольких различных температурах, и данные показаны здесь:
    

    Температура (K)	к ( M −1 с −1 )
    555	6,23 × 10 −7
    575	2,42 × 10 −6
    645	1,44 × 10 −4
    700	2.01 × 10 −3
    Таблица 33.

    Какое значение имеет энергия активации (в кДж / моль) этой реакции?

14. Элемент Co существует в двух степенях окисления, Co (II) и Co (III), и ионы образуют множество комплексов. Измеряли скорость, с которой один из комплексов Co (III) восстанавливается Fe (II) в воде. Определите энергию активации реакции по следующим данным:
    

    T (K)	к (с −1 )
    293	0.054
    298	0,100
    Таблица 34.

15. Гидролиз сахара сахарозы до сахаров глюкозы и фруктозы,
    [латекс] \ text {C} _ {12} \ text {H} _ {22} \ text {O} _ {11} \; + \; \ text {H} _2 \ text {O} \; {\ longrightarrow} \; \ text {C} _6 \ text {H} _ {12} \ text {O} _6 \; + \; \ text {C} _6 \ text {H} _ {12} \ text {O} _6 [/ латекс]

    следует уравнению скорости исчезновения сахарозы первого порядка: Скорость = k [C ₁₂ H ₂₂ O ₁₁ ] (Продукты реакции, глюкоза и фруктоза, имеют те же молекулярные формулы, но различаются расположением атомов в своих молекулах.)

    (а) В нейтральном растворе k = 2,1 × 10 ⁻¹¹ с ⁻¹ при 27 ° C и 8,5 × 10 ⁻¹¹ с ⁻¹ при 37 ° C. Определите энергию активации, частотный фактор и константу скорости для этого уравнения при 47 ° C (предполагая, что кинетика остается совместимой с уравнением Аррениуса при этой температуре).

    (b) Когда раствор сахарозы с начальной концентрацией 0,150 M достигает равновесия, концентрация сахарозы равна 1.65 × 10 ⁻⁷ M . Сколько времени потребуется раствору, чтобы достичь равновесия при 27 ° C в отсутствие катализатора? Поскольку концентрация сахарозы в состоянии равновесия настолько низка, предположим, что реакция необратима.

    (c) Почему предположение, что реакция необратима, упрощает расчет в части (b)?

16. Используйте интерактивное моделирование реакции и скорости PhET для моделирования системы. На вкладке «Единичное столкновение» апплета моделирования включите «Просмотр энергии», щелкнув значок «+».Выберите первую реакцию [латекс] A \; + \; BC \; {\ longrightarrow} \; AB \; + \; C [/ latex] (A желтый, B фиолетовый и C темно-синий). Используя вариант по умолчанию «прямой выстрел», попробуйте запустить атом A с различным количеством энергии. Что меняется, когда линия полной энергии при запуске оказывается ниже переходного состояния линии потенциальной энергии? Почему? Что происходит, когда он находится выше переходного состояния? Почему?
17. Используйте интерактивное моделирование реакции и скорости PhET для моделирования системы.На вкладке «Единичное столкновение» апплета моделирования включите «Просмотр энергии», щелкнув значок «+». Выберите первую реакцию [латекс] A \; + \; BC \; {\ longrightarrow} \; AB \; + \; C [/ latex] (A желтый, B фиолетовый и C темно-синий). Используя вариант «выстрела под углом», попробуйте запустить атом A под разными углами, но с большей полной энергией, чем в переходном состоянии. Что происходит, когда атом A сталкивается с молекулой BC с разных направлений? Почему?

Глоссарий

комплекс активированный

(также переходное состояние) нестабильная комбинация реагентов, представляющая наивысшее энергетическое состояние реакционной системы

энергия активации ( E _a )

энергии, необходимой для проведения реакции

Уравнение Аррениуса

математическая зависимость между константой скорости и энергией активации реакции

теория столкновений

модель, которая подчеркивает энергию и ориентацию молекулярных столкновений для объяснения и предсказания кинетики реакции

коэффициент частоты ( A )

константа пропорциональности в уравнении Аррениуса, связанная с относительным числом столкновений, имеющих ориентацию, способную привести к образованию продукта

Решения

Ответы на упражнения в конце главы по химии

1.Реагенты могут либо двигаться слишком медленно, чтобы иметь достаточно кинетической энергии, чтобы превысить энергию активации реакции, либо ориентация молекул при столкновении может препятствовать возникновению реакции.

3. Энергия активации — это минимальное количество энергии, необходимое для образования активированного комплекса в реакции. Обычно ее выражают как энергию, необходимую для образования одного моля активированного комплекса.

5. После обнаружения k при нескольких различных температурах, график ln k в зависимости от [латекса] \ frac {1} {T} [/ latex] дает прямую линию с наклоном [латекс] \ frac { -E _ {\ text {a}}} {R} [/ latex], из которого можно определить E _и .{-1} [/ латекс]

11. 43,0 кДж / моль

13. 177 кДж / моль

15. E _a = 108 кДж

A = 2,0 × 10 ⁸ с ⁻¹

к = 3,2 × 10 ⁻¹⁰ с ⁻¹

(б) 1,81 × 10 ⁸ ч или 7,6 × 10 ⁶ сут. (c) Предположение, что реакция необратима, упрощает расчет, поскольку нам не нужно учитывать какой-либо реагент, который после преобразования в продукт возвращается в исходное состояние.

17. У атома A достаточно энергии, чтобы реагировать с BC ; однако разные углы, под которыми он отскакивает от BC без реакции, указывают на то, что ориентация молекулы является важной частью кинетики реакции и определяет, произойдет ли реакция.

Скорость химических реакций

Доктор Дуг Стюарт

Скорость реакции говорит нам, насколько быстро реагенты → продукты.

Вы знали?

Взрывы являются результатом очень высокой скорости химической реакции.Взрывчатые вещества — это твердые химические вещества, которые очень быстро реагируют с образованием горячего газа, который выдувает все наружу.

Взрывоопасные
химические реакции

Не все химические реакции одинаковы.

Некоторые из них от природы быстры, например, когда вы помещаете пламя в водород в присутствии кислорода в тесте на выталкивание.

Некоторые из них медленны по своей природе, например, железо ржавеет в присутствии кислорода и воды.

Вещи, влияющие на скорость химических реакций

Можно ускорить или замедлить скорость реакции, изменив один или несколько из трех параметров:

• температура
• размер частиц
• концентрация реагентов

Вы также можете ускорить реакцию, используя катализатор , который мы рассмотрим позже на этой странице.

Примеры изменения скорости реакции

1. Повышение температуры

Если мы увеличим температуру, химические реакции идут быстрее.

Например, шипучие таблетки реагируют с водой с выделением газообразного диоксида углерода.

В этом видео вы можете увидеть эффект горячей воды по сравнению с холодной водой.

2. Уменьшение размера частиц

Если уменьшить размер частиц, химические реакции идут быстрее.Например, кусок стали не сгорит легко. Металлическая вата будет гореть очень легко, как вы можете видеть на видео.

Основная химическая реакция, которую вы видите в этом видео: