Для решения данной задачи необходимо использовать принцип метода равных изменений, согласно которому скорость реакции прямо пропорциональна концентрации реагентов.
Дано:
Концентрация оксида азота (1) увеличилась с 0,25 до 0,45 моль/л. ∆[NO] = 0,45 - 0,25 = 0,2 моль/л
Концентрация кислорода уменьшилась от 0,6 до 0,2 моль/л. ∆[O2] = 0,2 - 0,6 = -0,4 моль/л(Концентрация кислорода уменьшилась, поэтому ∆[O2] имеет отрицательное значение)
Уравнение реакции: 2N2O + O2 → 4NO
Согласно стехиометрии реакции, коэффициент пропорциональности для оксида азота (1) составляет 4.
Соответственно изменений ∆[NO] = 4 * ∆[O2] = 4 * (-0,4) = -1,6 моль/л
Таким образом, изменение концентрации оксида азота (1) на 0,2 моль/л приведет к изменению скорости реакции на -1,6 моль/(л * с).
Обоснование ответа:
Изменение концентрации реагентов влияет на скорость реакции в соответствии с принципом метода равных изменений. Увеличение концентрации оксида азота (1) приводит к увеличению скорости реакции, так как в реакции входит коэффициент пропорциональности 4. Уменьшение концентрации кислорода (О2) приводит к уменьшению скорости реакции, так как для образования 4 молекул оксида азота (NO) требуется наличие одной молекулы кислорода (O2).
Для решения данной задачи необходимо использовать справочные данные о стандартной свободной энергии образования (Go f^0) и энтропии (So) реакционных веществ.
Первым шагом, необходимо определить значение стандартной свободной энергии образования (Go f^0) и энтропии (So) каждого из веществ, участвующих в реакции.
По справочным данным найдем значения Go f^0 и So для каждого из веществ:
- Go f^0(N2O) = 81 kJ/mol
- So(N2O) = 219 J/(mol*K)
- Go f^0(H2) = 0 kJ/mol
- So(H2) = 130 J/(mol*K)
- Go f^0(N2H4) = 50 kJ/mol
- So(N2H4) = 260 J/(mol*K)
- Go f^0(H2O) = -237 kJ/mol
- So(H2O) = 188 J/(mol*K)
Далее, используя значения Go f^0 и So для каждого вещества, можно рассчитать общую свободную энергию реакции (ΔGo) при температуре 298 K по формуле:
ΔGo = Σ(νi * Go f^0(i))
где νi - коэффициенты стехиометрического уравнения для каждого вещества.
В данном случае, коэффициенты стехиометрического уравнения следующие:
N2O (г) + 3H2 (г) = N2H4 (г) + H2O (ж)
Используя эти коэффициенты и значения Go f^0 для каждого вещества, можем рассчитать ΔGo:
ΔGo = (1 * Go f^0(N2O)) + (3 * Go f^0(H2)) - (1 * Go f^0(N2H4)) - (1 * Go f^0(H2O))
Объяснение:
1) замещение
2) ОВР
3) экзотермическая
4) гетерогенная
5) некаталитическая
6) необратимая