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

Металлы и сплавы
...

Классификация, количественные определения минеральных удобрений
Минеральные удобрения — это соединения, способные при внесении в почву растворяться и диссоциировать на ионы в почвенном растворе, чрезвычайно необходимые для жизни растений, поскольку соде ...

Комплексные соединения
Комплексные соединения довольно широко распространены в природе. В области химии возник большой раздел - комплексные соединения. Меня эта тема заинтересовала и поэтому я решила более подроб ...