15. Как изменится скорость реакции H₂ + I₂ = 2HI, если вдвое увеличить: а) давление в системе; б) объем системы (без изменения количеств веществ); в) концентрацию йода в системе?

Ответ:

Рассмотрим, как изменится скорость реакции H₂ + I₂ = 2HI при изменении давления, объема и концентрации йода в системе.

Для начала вспомним, что скорость химической реакции зависит от концентрации реагентов. В данном случае, реакция протекает в газовой фазе, поэтому изменение давления и объема будет влиять на концентрацию реагентов.

а) Увеличение давления в системе:

Согласно уравнению реакции, в газовой фазе участвуют два реагента (H₂ и I₂) и образуется два продукта (2HI). Следовательно, изменение давления в системе не приведет к смещению равновесия, так как количество молей газов в реагентах и продуктах одинаково.

Однако, увеличение давления вдвое приведет к увеличению концентрации каждого из реагентов вдвое. Так как реакция элементарная, то скорость реакции выражается уравнением:

$$v = k \cdot [H_2] \cdot [I_2]$$

где k - константа скорости реакции, [H₂] и [I₂] - концентрации водорода и йода соответственно.

Если концентрации H₂ и I₂ увеличить вдвое, то скорость реакции увеличится в 2 * 2 = 4 раза.

б) Увеличение объема системы:

Увеличение объема системы вдвое приведет к уменьшению концентрации каждого из реагентов вдвое. Следовательно, скорость реакции уменьшится в 4 раза.

в) Увеличение концентрации йода в системе:

Если концентрацию йода (I₂) увеличить вдвое, то скорость реакции увеличится вдвое, так как скорость реакции прямо пропорциональна концентрации йода.

Ответ: a) увеличится в 4 раза; б) уменьшится в 4 раза; в) увеличится в 2 раза.