Анализ скоростей реакций
Я рассматриваю ситуацию, в которой исходное количество A составляет 0.4 mol, а через 2 секунды образуется 0.2 mol продукта C. Я задаюсь вопросом, зачем указано исходное количество A. По-видимому, оно важно для расчёта изменения количества A на основе образования C. Согласно типичному определению скоростей реакций, кажется, что исходное количество A может быть отвлекающей деталью. Я хочу прояснить контекст учебника здесь.
Краткий ответ:
\[
v=0{,}025\ \text{моль/(л}\cdot\text{с)}
\]
Решение:
По уравнению реакции
\[ A+B\rightarrow 2C \]
из 1 моль \(A\) образуется 2 моль \(C\).
- Найдём, сколько прореагировало газа \(A\):
\[ n(A)=\frac{n(C)}{2}=\frac{0{,}2}{2}=0{,}1\ \text{моль} \]
- Осталось газа \(A\):
\[ n_2(A)=0{,}4-0{,}1=0{,}3\ \text{моль} \]
- Найдём концентрации газа \(A\):
\[ c_1(A)=\frac{0{,}4}{2}=0{,}2\ \text{моль/л} \]
\[ c_2(A)=\frac{0{,}3}{2}=0{,}15\ \text{моль/л} \]
- Рассчитаем скорость реакции:
\[ v=\frac{c_1-c_2}{t} =\frac{0{,}2-0{,}15}{2} =0{,}025\ \text{моль/(л}\cdot\text{с)} \]
Ответ: \(\boxed{0{,}025\ \text{моль/(л}\cdot\text{с)}}\).
Проверка: за 2 секунды концентрация \(A\) уменьшилась на \(0{,}05\ \text{моль/л}\), значит за 1 секунду — на \(0{,}025\ \text{моль/л}\).