38. (В9-109-11) В ходе реакции водорода и хлора в емкости объемом 20 л, было использовано 4 г водорода и 213 г хлора

Тема урока: Расчет средней скорости реакции

Описание: Средняя скорость реакции показывает, как быстро реагенты исчезают или образуются в ходе химической реакции. Для рассчета средней скорости реакции необходимо знать изменение концентрации реагентов со временем.

Дано, что водород и хлор реагируют в объеме 20 л. Было использовано 4 г водорода и 213 г хлора. После 5 минут в сосуде осталось 1,6 г водорода.

Первым шагом необходимо определить изменение концентрации водорода. Молярная масса водорода (Н₂) равна 2 г/моль. Расчет количества молей водорода, потребовавшихся для реакции, проводится по формуле:

кол-во молей (H₂) = масса (Н₂) / молярная масса (H₂)
кол-во молей (H₂) = 4 г / 2 г/моль
кол-во молей (H₂) = 2 моль

После 5 минут осталось 1,6 г водорода. Расчет количества молей водорода после 5 минут проводится по той же формуле:

кол-во молей (H₂) = масса (Н₂) / молярная масса (H₂)
кол-во молей (H₂) = 1,6 г / 2 г/моль
кол-во молей (H₂) = 0,8 моль

Разница в количестве молей водорода:

Δ(H₂) = кол-во молей (H₂) после - кол-во молей (H₂) до
Δ(H₂) = 0,8 моль - 2 моль
Δ(H₂) = -1,2 моль

Используя объем реакционной смеси в 20 л и разницу в количестве молей водорода, мы можем рассчитать среднюю скорость реакции по формуле:

Средняя скорость реакции = Δ(H₂) / объем
Средняя скорость реакции = -1,2 моль / 20 л
Средняя скорость реакции = -0,06 моль/л-сек

Демонстрация: Найдите среднюю скорость реакции (мол/л-сек), если после 10 минут осталось 2 г реагента в сосуде.

Совет: Для более точного рассчета средней скорости реакции, следует измерить изменение концентрации сразу после реакции и по истечении определенного времени.

Задание: В ходе реакции аммиака (NH₃) соотношение между реагентами составляет 2 моль NH₃ и 3 моль HCl при температуре 25°C. В ходе реакции использовано 4 моль NH₃, а осталось 2 моль HCl. Определите среднюю скорость реакции (мол/л-сек).