Как изменится скорость реакции Fe2O3$тв$ + 3CO$г$ = 2Fe$тв$ + 3CO2$г$ при увеличении концентрации угарного...

Скорость химической реакции зависит от нескольких факторов, включая концентрацию реагентов, температуру, давление $длягазов$, а также присутствие катализаторов. В данном случае рассмотрим влияние увеличения концентрации угарного газа $CO$ на скорость реакции:

${\text{Fe}}_2{\text{O}}_3(\text{тв})+3\text{CO}(\text{г})\to 2\text{Fe}(\text{тв})+3{\text{CO}}_2(\text{г})$

Для большинства гетерогенных реакций, таких как эта, предполагается, что скорость реакции определяется скоростью взаимодействия газообразного реагента с твердой поверхностью. В данном случае газообразный угарный газ $CO$ взаимодействует с твердым оксидом железа $Fe₂O₃$.

Скорость реакции можно описать с помощью закона действия масс, который для данной реакции можно записать в виде:

$v=k\cdot [\text{CO}$^n ]

где:

• $v$ — скорость реакции,
• $k$ — константа скорости реакции,
• $[\text{CO}]$ — концентрация угарного газа $CO$,
• $n$ — порядок реакции по угарному газу $CO$.

Порядок реакции $n$ обычно определяется экспериментально. Предположим, что для этой реакции $n=1$ $чтоявляетсяупрощением,ноиспользуетсядляиллюстрации$. Это означает, что скорость реакции линейно зависит от концентрации угарного газа.

Если концентрация угарного газа увеличивается в пять раз, то новая концентрация будет равна $5\cdot [\text{CO}]$. Подставим это значение в уравнение скорости:

[ v{\text{нов}} = k \cdot $5\cdot [\text{CO}]$^1 ] [ v{\text{нов}} = 5 \cdot k \cdot $\text{CO}$ ]

Мы видим, что новая скорость реакции ( v{\text{нов}} ) будет в 5 раз больше исходной скорости ( v{\text{исх}} ):

[ v{\text{нов}} = 5 \cdot v{\text{исх}} ]

Таким образом, при увеличении концентрации угарного газа в пять раз, скорость реакции возрастет в пять раз, при условии, что порядок реакции по угарному газу равен 1.

Важно отметить, что в реальных условиях порядок реакции может быть отличным от 1, и для точного определения влияния концентрации на скорость реакции необходимо проводить экспериментальные измерения.

При увеличении концентрации угарного газа $CO$ в пять раз скорость реакции Fe2O3$тв$ + 3CO$г$ = 2Fe$тв$ + 3CO2$г$ также увеличится. Это происходит потому, что увеличение концентрации реагентов приводит к увеличению частоты столкновений между частицами, что, в свою очередь, увеличивает вероятность успешных столкновений и, следовательно, скорость реакции. Таким образом, увеличение концентрации угарного газа в пять раз приведет к увеличению скорости данной реакции.