Примеры решения задач
Периодическая система / Методика решения задач по теоретическим основам химической технологии / Примеры решения задач

1

. Во сколько раз увеличится скорость химической реакции при повышении температуры с 0 до 50°С, принимая температурный коэффициент скорости равным трем?

Решение:

В математической форме зависимость изменения скорости реакции от температуры выражается уравнением

=

γ

Температура увеличивается на 50°С, а γ = 3. Подставляя эти значения, получим =

3 = 243

Ответ: скорость увеличится в 234 раза.

2.

Для реакции первого порядка А→2В определите время за которое прореагировало на 90% вещества А. Константа скорости реакции 1*10-4 с-1.

Решение:

А →

; ;

C0,A- CA=0,9 C0,A

CA = 0,1 C0,A

k1t = lnC0,A- lnCA

Ответ: 64 ч.

3

. Как изменится скорость реакции 2А+В2 2АВ, протекающей и закрытом сосуде, если увеличить давление в 4 раза?

Решение:

По закону действия масс скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению молярных концентраций реагирующих веществ:

w=

. Увеличивая в сосуде давление, мы тем самым увеличиваем концентрацию реагирующих веществ. Пусть начальные концентрации А и В равнялись [А] =а,

[В]=b. Тогда w=ka2b. Вследствие увеличения давления в 4 раза увеличились концентрации каждого из реагентов тоже в 4 раза и стали [A]=4a, [B]=4b.

При этих концентрациях w1 =k(4а)2 *4b = k64а2b. Значение kи обоих случаях одно и то же. Константа скорости для данной реакции есть величина постоянная, численно равная скорости реакции при молярных концентрациях реагирующих веществ, равных 1. Сравнивая w и w1, видим, что скорость реакции возросла в 64 раза. Ответ: скорость реакции возросла в 64 раза.

4

. Энергия активации некоторой реакции в отсутствие катализатора равна

76 кДж/моль и при температуре 27°С протекает с некоторой скоростью k1. В присутствии катализатора при этой же температуре скорость реакции увеличивается в 3,38 • 104 раз. Определите энергию активации реакции в присутствии катализатора.

Решение:

Константа скорости реакции в отсутствие катализатора запишется в виде

= Ае = Ae-30,485.

Константа скорости реакции в присутствии катализатора равна

= Ае = Ае.

По условию задачи

=e – (- 30,485-)=3,38 * 104.

Логарифмируем последнее уравнение и получаем

30,485 -= 1n(3,38*104) = 10,43.

Отсюда Еа = 2493 • 20,057 = 50 кДж/моль.

Ответ: энергия активации реакции в присутствии катализатора равна 50 кДж/моль.

Смотрите также

Ксенон (Xenonum), Xe
Ксенон - химический элемент VIII группы периодической системы Д. И. Менделеева, относится к инертным газам; ат. н. 54, ат. м. 131,30. На Земле К. присутствует главным образом в атмосфере. Атмосферный ...

Галлий (Gallium), Ga
Галлий - химический элемент III группы периодической системы Д. И. Менделеева, порядковый номер 31, атомная масса 69,72; серебристо-белый мягкий металл. Состоит из двух стабильных изотопов с массовыми ...

Химики создали молекулу, способную удалять из раствора отрицательно заряженные ионы
Химики создали органическую молекулу, способную связывать отрицательно заряженные ионы растворенных веществ. Это позволяет очищать растворы от ионов, например, хлора и фтора. Агенты (вещества), спос ...