как измнилась скорость реакций 2H2+O2=2H2O, если концентрация водорода увеличилась в 4 раза

Задача: как изменилась скорость реакции 2H2 + O2 → 2H2O, если концентрация водорода увеличилась в 4 раза?

Решение для 9-го класса (пошагово, с пояснениями)

1. Сделаем обычное предположение для задачи такого типа

• Часто в задачах считается, что реакция F является элементарной, то есть она идет за один шаг и порядок по каждому веществу равен его коэффициенту перед ним в уравнении. Для этой реакции это значит, что скорость пропорциональна [H2]^2 и [O2]^1.
• Закон скорости: v = k [H2]^2 [O2], где k – константа скорости.

2. Что поменялось в концентрациях

• Концентрация водорода [H2] увеличилась в 4 раза.
• Концентрация кислорода [O2] не изменилась.

3. Как изменится скорость

• Новая скорость: v' = k (4 [H2])^2 [O2] = k · 16 [H2]^2 [O2] = 16 · (k [H2]^2 [O2]) = 16 v.
• Значит, скорость реакции стала в 16 раз больше исходной скорости.

4. Примечание

• Это верно при условии, что реакция действительно элементарная и что кислород не является лимитирующим конкурсом: если бы порядок по H2 был другим (например, 1) или не элементарная, тогда фактор изменения был бы другим.
• В рамках обычной задачи учителя это принимается как элементарная реакция, и ответ: скорость увеличится в 16 раз.

Итого: при увеличении концентрации водорода в 4 раза скорость реакции увеличится в 16 раз.