Чтобы определить, во сколько раз снизилась скорость реакции по сравнению со стартовой, начнём с анализа реакции:
\[ H_2 + Br_2 \rightarrow 2HBr \]
На старте реакции имеем начальные концентрации:
- \([H_2]_0 = 9.00 \, \text{моль/л}\)
- \([Br_2]_0 = 7.00 \, \text{моль/л}\)
Скорость реакции зависит от концентраций реагентов, и в случае этой реакции, согласно принципу скорости, она пропорциональна произведению концентраций реагентов:
\[ v = k \cdot [H_2] \cdot [Br_2] \]
где \(k\) — это константа скорости реакции.
В момент времени \(t_2\) концентрация \([Br_2]\) составляет 4.00 моль/л. Теперь давайте найдем, сколько вещества реагировало за это время.
Исходя из стехиометрии реакции, мы можем определить изменение концентраций. Изначально у нас было 7.00 моль/л брома, и теперь — 4.00 моль/л:
\[ \Delta [Br_2] = [Br_2]_0 - [Br_2]_{t_2} = 7.00 - 4.00 = 3.00 \, \text{моль/л} \]
В соответствии с уравнением реакции, на каждые 1 моль \(Br_2\) реагирует 1 моль \(H_2\). Таким образом, реакция "съела" 3.00 моль/л \(Br_2\), что также означает, что 3.00 моль/л \(H_2\) было израсходовано.
Теперь найдем новые концентрации реагентов:
\[ [H_2]_{t_2} = [H_2]_0 - \Delta[H_2] = 9.00 - 3.00 = 6.00 \, \text{моль/л} \]
Итак, на момент времени \(t_2\) концентрации \(H_2\) и \(Br_2\) равны:
- \([H_2]_{t_2} = 6.00 \, \text{моль/л}\)
- \([Br_2]_{t_2} = 4.00 \, \text{моль/л}\)
Теперь можно определить скорость реакции в момент \(t_2\):
\[ v_{t_2} = k \cdot [H_2]_{t_2} \cdot [Br_2]_{t_2} = k \cdot (6.00) \cdot (4.00) = 24k \]
Для старта реакции:
\[ v_{0} = k \cdot [H_2]_0 \cdot [Br_2]_0 = k \cdot (9.00) \cdot (7.00) = 63k \]
Теперь мы можем рассчитать, во сколько раз снизилась скорость реакции:
\[ \text{Снижение скорости} = \frac{v_{0}}{v_{t_2}} = \frac{63k}{24k} = \frac{63}{24} = 2.625 \]
Таким образом, скорость реакции снизилась примерно в 2.625 раза по сравнению со стартовой.
