13. Скорость какой реакции возрастет в 16 раз при увеличении давления в системе в 2 раза? A) H2 + Cl2 → HCl B) H₂ + S → H2S C) H2 + O2 → H2O D) H2 + N2 → NH3

Решение:

Чтобы скорость реакции возросла в 16 раз при увеличении давления в 2 раза, сумма стехиометрических коэффициентов реагентов (газов) в уравнении реакции должна быть равна 4. Это потому, что при увеличении давления в 2 раза, концентрация каждого газа увеличивается в 2 раза, и скорость будет пропорциональна (2)ⁿ, где n — сумма коэффициентов реагентов. Нам нужно, чтобы 2ⁿ = 16, откуда n = 4.

Рассмотрим предложенные реакции:

1. H_2(г) + Cl_2(г) → 2HCl_(г). Сумма коэффициентов реагентов = 1 + 1 = 2. Скорость возрастет в 2² = 4 раза.
2. H_2(г) + S_(тв) → H₂S_(г). Скорость зависит от концентрации H₂ и S. Поскольку S — твердое вещество, его концентрация не меняется. Скорость зависит от [H₂]¹. Скорость возрастет в 2¹ = 2 раза.
3. 2H_2(г) + O_2(г) → 2H₂O_(г). Сумма коэффициентов реагентов = 2 + 1 = 3. Скорость возрастет в 2³ = 8 раз.
4. 3H_2(г) + N_2(г) → 2NH_3(г). Сумма коэффициентов реагентов = 3 + 1 = 4. Скорость возрастет в 2⁴ = 16 раз.

Ответ: D) H2 + N2 → NH3