Решение:
Реакция между водородом (H2) и азотом (N2) с образованием аммиака (NH3) — это обратимая экзотермическая реакция:
N2 + 3H2 ⇌ 2NH3 + Q
Скорость химической реакции увеличивается при:
- увеличении концентрации реагентов (водорода и азота).
- увеличении давления (так как в реакции уменьшается объем газов: 1 моль N2 + 3 моль H2 → 2 моль NH3, то есть 4 объема → 2 объема).
- повышении температуры (хотя реакция экзотермическая, повышение температуры увеличивает кинетическую энергию молекул и частоту столкновений, что ускоряет как прямую, так и обратную реакции).
- использовании катализатора (например, железо).
Рассмотрим предложенные варианты:
- а. уменьшение концентрации водорода — уменьшает скорость реакции.
- b. увеличение концентрации аммиака — увеличивает скорость обратной реакции, но может влиять на равновесие. Напрямую не увеличивает скорость прямой реакции.
- с. увеличение давления — увеличивает скорость реакции, так как реагенты находятся в газообразном состоянии и их концентрация (число молекул в единице объема) возрастает.
- d. уменьшение концентрации азота — уменьшает скорость реакции.
- е. повышение температуры — увеличивает скорость реакции, так как возрастает кинетическая энергия молекул и частота эффективных столкновений.
Ответ: с. увеличение давления, е. повышение температуры