Cho phản ứng thực hiện trong bình khí có piston: A + 2B - C + D. Khi nén piston làm tăng áp suất chung hỗn hợp đầu lên 2 lần thì tốc độ phản ứng tăng lên bao nhiêu lần??

Question

Cho phản ứng thực hiện trong bình khí có piston: A + 2B -> C + D. Khi nén piston làm tăng áp suất chung hỗn hợp đầu lên 2 lần thì tốc độ phản ứng tăng lên bao nhiêu lần??

_Nhật_ · Accepted Answer

Gọi k là hằng số tốc độ phản ứng.

^{→ Công thức tính tốc độ phản ứng theo k:}v₁= k[A₂]([B])²

Khi áp suất của A₂ tăng lên 6 lần thì nồng độ của A₂ tăng lên 6 lần và nồng độ của B không đổi thì:

^v₂ = k.6.[A₂]([B])²

→v2v1=k.6.[A2]([B])2k[A2]([B])2=6 $\to \frac{v_{2}}{v_{1}} = \frac{k .6 . [A_{2}] {([B])}^{2}}{k [A_{2}] {([B])}^{2}} = 6$

→v2=6v1 $\to v_{2} = 6 v_{1}$

→ Tốc độ phản ứng tăng lên 6 lần.

Timi · Answer

Để giải bài toán này, chúng ta cần áp dụng định luật tốc độ phản ứng. Tốc độ phản ứng hóa học phụ thuộc vào nồng độ (hay áp suất) của các chất phản ứng.

Trong phản ứng A + 2B -> C + D, tốc độ phản ứng có thể được biểu diễn theo một biểu thức như sau (giả định phản ứng là bậc 1 đối với A và bậc 1 đối với B):

$$ v = k[A]^m[B]^n $$

Trong trường hợp này, giả sử $ m = 1 $ và $ n = 2 $ (tức là tốc độ phản ứng phụ thuộc trực tiếp vào nồng độ của A và B).

Khi nén piston làm tăng áp suất chung của hỗn hợp đầu lên 2 lần, nồng độ của các chất phản ứng cũng sẽ tăng lên 2 lần. Cụ thể:

- Nồng độ của A sẽ tăng lên 2 lần: $[A]_{mới} = 2[A]_{cũ}$
- Nồng độ của B sẽ tăng lên 2 lần: $[B]_{mới} = 2[B]_{cũ}$

Bây giờ, ta tính tốc độ phản ứng mới:

$$ v_{mới} = k[2A]^1[2B]^2 $$
$$ = k \cdot 2[A] \cdot 4[B]^2 $$
$$ = 8k[A]^1[B]^2 $$
$$ = 8v_{cũ} $$

Vậy, tốc độ phản ứng tăng lên 8 lần khi áp suất chung của hỗn hợp tăng lên 2 lần.

**Kết luận:** Tốc độ phản ứng tăng lên 8 lần.