Реакция между веществами А и В выражается уравнением: А + 2B → С. Начальные концентрации составляют: [A]₀ = 0,03 моль/л, [B]₀ = 0,05 моль/л. Константа скорости реакции равна 0,4. Найти начальную скорость реакции и скорость реакции по истечении некоторого времени, когда концентрация вещества А уменьшится на 0,01 моль/л.

Для данной реакции:

$$A + 2B \rightarrow C$$

Скорость реакции выражается следующим уравнением:

$$v = k[A][B]^2$$

где:

• $$v$$ - скорость реакции,
• $$k$$ - константа скорости реакции,
• $$[A]$$ - концентрация вещества A,
• $$[B]$$ - концентрация вещества B.

1. Начальная скорость реакции:

Используем начальные концентрации веществ A и B:

$$[A]_0 = 0,03 \text{ моль/л}$$, $$[B]_0 = 0,05 \text{ моль/л}$$, $$k = 0,4$$

$$v_0 = k[A]_0[B]_0^2 = 0,4 \cdot 0,03 \cdot (0,05)^2 = 0,4 \cdot 0,03 \cdot 0,0025 = 0,00003 \text{ моль/(л*с)}$$

2. Скорость реакции, когда концентрация вещества A уменьшится на 0,01 моль/л:

Концентрация вещества A после изменения:

$$[A]_t = [A]_0 - 0,01 = 0,03 - 0,01 = 0,02 \text{ моль/л}$$

Так как на 1 моль вещества А требуется 2 моль вещества B, уменьшение концентрации вещества B составит:

$$[B]_0 - x \cdot 2 = [B]_t$$

$$x = [A]_0 - [A]_t = 0,01$$

$$[B]_t = [B]_0 - 2x = 0,05 - 2 \cdot 0,01 = 0,05 - 0,02 = 0,03 \text{ моль/л}$$

Скорость реакции в этот момент времени:

$$v_t = k[A]_t[B]_t^2 = 0,4 \cdot 0,02 \cdot (0,03)^2 = 0,4 \cdot 0,02 \cdot 0,0009 = 0,0000072 \text{ моль/(л*с)}$$

Ответ:

• Начальная скорость реакции: $$v_0 = 0,00003 \text{ моль/(л*с)}$$
• Скорость реакции, когда концентрация вещества A уменьшится на 0,01 моль/л: $$v_t = 0,0000072 \text{ моль/(л*с)}$$