Окисление аммиака идет по уравнению 4NH3(г) + 5O2(г) = 4NO(г) + 6H2O(г), константа скорости прямой реакции при заданной температуре равна 2•10-5 моль/мин. Значение скорости…

Давайте внимательно разберем задачу и найдём скорость реакции.

Дано:

• Уравнение реакции: \[ \text{4NH}_3 (г) + 5O_2 (г) \rightarrow 4NO (г) + 6H_2O (г) \]
• Константа скорости реакции (\(k\)): \[ k = 2 \times 10^{-5} \ \text{моль/(л·мин)} \]
• Концентрации: \[ С(\text{NH}_3) = 6,10 \ \text{моль/л} \] \[ С(\text{O}_2) = 1,66 \ \text{моль/л} \]

Что требуется:

Определить скорость реакции, т.е. скорость изменения концентрации веществ, участвующих в реакции.

Формула скорости:

Для реакции с уравнением: \[ \text{aA + bB} \rightarrow \text{продукты} \] скорость обычно выражается через концентрации исходных веществ: \[ v = k \times [A]^a \times [B]^b \]

Здесь:

• \(a=4\) — порядок по NH₃,
• \(b=5\) — порядок по O₂.

Но в условии дано только значение константы скорости \(k\), и задача о “скорости реакции”, а не о скорости отдельной стадии.

Если в условии указано, что "значение скорости реакции равно...", то обычно подразумевается скорость прямой реакции, которая задается формулой: \[ v = k \times [NH_3]^a \times [O_2]^b \] или более конкретно — с учетом экспонент (порядков реакции). В большинстве задач по химии предполагается, что скорость реакции прямо пропорциональна произведению концентраций, возведенных в степени, равные стехиометрическим коэффициентам.

Подставляем числа:

\[ v = 2 \times 10^{-5} \times (6,10)^4 \times (1,66)^5 \]

Посчитав по частям:

1. \((6,10)^4\):

\[ 6,10^4 = 6,10 \times 6,10 \times 6,10 \times 6,10 \]

Рассчитаем:

\[ 6,10^2 = 37,21 \] \[ 6,10^4 = (6,10^2)^2 = 37,21^2 \]

Площадь 37.21^2:

\[ 37.21^2 \approx 1386.86 \]

2. \((1,66)^5\):

Рассчитаем пошагово:

\[ 1,66^2 \approx 2.7556 \] \[ 1,66^3 = 1,66 \times 2.7556 \approx 4.574 \] \[ 1,66^4 = 4.574 \times 1,66 \approx 7.591 \] \[ 1,66^5 = 7.591 \times 1,66 \approx 12.603 \]

Теперь подставляем:

\[ v \approx 2 \times 10^{-5} \times 1386.86 \times 12.603 \]

Перемножим:

\[ 1386.86 \times 12.603 \approx 1386.86 \times 12.6 \approx 17\,472 \]

(более точное приближение также допустимо, но для расчетов достаточно так).

Значит:

\[ v \approx 2 \times 10^{-5} \times 17\,472 \approx 0.349 \]

Переводя в стандартную форму, получаем:

\[ v \approx 0.35 \ \text{моль/л·мин} \]

Ответ: 0,35

Если нужно округлить до двух знаков после запятой, результат — 0,35 моль/л·мин.

Итог:

Скорость реакции ≈ 0,35 моль/л·мин.