4HCl(г) + O2(г) ↔ 2Cl2(г) + H2O(г)
Поскольку температура протекания реакции 600 градусов Цельсия, то все реагенты реакции – газообразные вещества. Следовательно, имеем гомогенную реакцию, протекающую в газовой фазе.
Скорость прямой гомогенной реакции по закону действующих масс.
υ1 = k1*[O2]*[HCl]^4 – скорость прямой реакции до увеличения давления
По уравнению Менделеева – Клайперона найдем связь молярной концентрации газа с его парциальным давлением.
PV = nRT
P = (n/V)*RT
P = CмRT
Cм = P/(RT)
Как видим, парциальное давление газа прямо пропорционально молярной концентрации газа. Значит, при повышении парциального давления в кислорода в 2 раза молярная концентрация кислорода увеличится также в 2 раза (при неизменных объеме системы и температуре) .
Скорость прямой реакции при повышении парциального давления кислорода в 2 раза.
υ2 = k1*(2[О2])*[HCl]^4 = 2k1*[O2]*[HCl]^4 – скорость прямой реакции после увеличения давления
Получаем
υ2/υ1 = 2
При повышении парциального давления кислорода в 2 раза скорость прямой реакции увеличится также в 2 раза.
Можно решить другим способом.
Скорость прямой гомогенной реакции, протекающей в газовой фазе, можно выразить через парциальные давления газов.
υ1 = k1*Р (O2)*Р (HCl)^4 – скорость прямой реакции до увеличения давления
υ2 = k1*2*Р (O2)*Р (HCl)^4 – скорость прямой реакции после увеличения давления
Получаем
υ2/υ1 = 2