Для того чтобы определить, во сколько раз возросла скорость синтеза фосгена (COCl2) в реакции, протекающей по уравнению:
\[ \text{CO} + \text{Cl}_2 \rightarrow \text{COCl}_2 \]
нужно использовать закон действия масс. Скорость реакции пропорциональна произведению концентраций реагентов, что можно записать следующим образом:
\[ v = k [\text{CO}] [\text{Cl}_2] \]
где \( v \) - скорость реакции, \( k \) - константа скорости реакции, а \([\text{CO}]\) и \([\text{Cl}_2]\) - концентрации оксида углерода и хлора соответственно.
Исходные концентрации:
- \([\text{CO}]_1 = 0.03 \, \text{моль/л}\)
- \([\text{Cl}_2]_1 = 0.02 \, \text{моль/л}\)
Конечные концентрации:
- \([\text{CO}]_2 = 0.12 \, \text{моль/л}\)
- \([\text{Cl}_2]_2 = 0.06 \, \text{моль/л}\)
Расчет скорости:
Сначала вычислим начальную скорость (\(v_1\)):
\[ v_1 = k [\text{CO}]_1 [\text{Cl}_2]_1 = k (0.03) (0.02) = 0.0006k \]
Теперь вычислим конечную скорость (\(v_2\)):
\[ v_2 = k [\text{CO}]_2 [\text{Cl}_2]_2 = k (0.12) (0.06) = 0.0072k \]
Найдем во сколько раз возросла скорость:
Теперь найдем отношение конечной скорости к начальной:
\[ \frac{v_2}{v_1} = \frac{0.0072k}{0.0006k} = \frac{0.0072}{0.0006} = 12 \]
Таким образом, скорость синтеза фосгена возросла в 12 раз.