Во сколько раз возрастёт скорость прямой реакции 2H₂ + O₂ → 2H₂O при увеличении давления в 2 раза?

Скорость химической реакции зависит от давления, особенно в газовых реакциях. В данном случае речь идет о реакции 2H₂ + O₂ → 2H₂O. Чтобы ответить на вопрос о том, во сколько раз возрастет скорость реакции при увеличении давления в 2 раза, нужно рассмотреть закон действующих масс и зависимость скорости реакции от давления.

Для газовых реакций скорость реакции можно выразить через концентрации реагентов. Скорость реакции зависит от концентраций частиц, которые, в свою очередь, пропорциональны давлению (если температура постоянна). Если давление увеличивается, то концентрация молекул газа увеличивается.

Для реакции 2H₂ + O₂ → 2H₂O скорость реакции будет пропорциональна произведению концентраций (или давлений) реагирующих газов:

$v \propto [H_2]^2 [O_2]$

Здесь $[H_2]$ — концентрация водорода, а $[O_2]$ — концентрация кислорода.

Если давление увеличивается в 2 раза, то концентрации газов также увеличатся в 2 раза. Таким образом, скорость реакции будет зависеть от квадратов этих концентраций (для водорода степень 2), то есть:

$v' = (2[H_2])^2 (2[O_2]) = 4 \cdot 2 = 8$

Это значит, что скорость реакции увеличится в 8 раз при увеличении давления в 2 раза.