Раздел 3. Температурный коэффициент скорости химической реакции Вант-Гоффа.

Задание 1. Проанализируйте представленную энергетическую схему:

Рис. 1. Энергетическая схема хода реакции А₂ + В₂ = 2АВ (Е_акт — энергия активации)

- энергия каких веществ — исходных или продуктов реакции — больше;

- на схеме представлен ход экзо- или эндотермической реакции;

- можно ли утверждать, что энергия активации - это разность между энергией исходных веществ и энергией продуктов реакции?

ТЕСТ 6

1.	Горение многих веществ сопровождается выделением теплоты. Однако, чтобы горение началось, исходные вещества вначале нагревают для... а) увеличения энергии активации; б) уменьшения энергии активации; в) сообщения дополнительной энергии молекулам реагирующих веществ; г) уменьшения теплоты реакции.
2.	Укажите верные утверждения: а) с ростом температуры число частиц, обладающих энергией, достаточной для осуществления данной химической реакцией, возрастает в геометрической прогрессии; б) в случае эндотермической реакции исходные вещества обладают более высокой энергией, чем продукты реакции; в) чем энергия активации выше, тем скорость реакции меньше; г) при увеличении температуры на 10 градусов скорость эндотермической реакции уменьшается в 2-4 раза.
3.	При увеличении температуры... а) скорость химической реакции увеличивается; б) скорость химической реакции уменьшается; в) изменяется энергия активации; г) изменяется тепловой эффект реакции.
4.	Катализатор увеличивает скорость реакции за счет: а) повышения энергии активации; б) снижения энергии активации; в) увеличения температуры; г) сообщения дополнительной энергии молекулам реагирующих веществ.
5.	Скорость химической реакции 2А1(ОН)3 = А12О3 + 3Н2О - Q при увеличении температуры: а) увеличится; б) уменьшится; в) не изменится; г) вначале уменьшится, а затем увеличится.

Расчетные задачи по разделу.

1. Во сколько раз увеличится скорость некоторой химической реакции при повышении температуры от 20°С до 60°С, если при повышении температуры на каждые 10°С скорость реакции увеличивается в 3 раза?

2. Температурный коэффициент скорости реакции равен 4. Как изменится скорость химической реакции:

а) при повышении температуры с 35°С до 65°С?

б) при повышении температуры на 20°С?

в) при понижении температуры с 70°С до 40°С?

г) при понижении температуры на 10°С?

3. Во сколько раз увеличится скорость реакции при повышении температуры от 150°С до 200°С, если при повышении на 10°С скорость увеличивается в 3 раза?

4. Скорость некоторой реакции увеличивается в 2,5 раза при повышении температуры на каждые 10°С. Во сколько раз увеличится скорость реакции при повышении температуры от 20 до 45°С?

5. На сколько градусов следует увеличить температуру, чтобы скорость химической реакции повысилась в 16 раз? Температурный коэффициент скорости реакции равен: а) 2; 6)4.

6. На сколько градусов необходимо увеличить температуру реакционной смеси, чтобы скорость реакции возросла в 27 раз? Температурный коэффициент скорости реакции равен 3.

7. На сколько градусов надо повысить температуру, чтобы скорость реакции возросла в 625 раз при температурном коэффициенте скорости реакции равном 5?

8. Температурный коэффициент скорости реакции равен 3. На сколько градусов понизилась температура реакционной смеси, если скорость химической реакции уменьшилась в а) 27 раз; 6)81 раз?

9. Температурный коэффициент скорости реакции равен 2. На сколько градусов надо охладить реакционную смесь, чтобы скорость химической реакции уменьшилась в 16 раз?

10. Скорость химической реакции при 40°С равна 2 моль/дм³∙с. Рассчитайте скорость химической реакции (моль/дм³∙с; моль/дм³∙мин) при 60°С, если температурный коэффициент скорости реакции равен 3.

11. Скорость химической реакции при 40°С равна 2 моль/дм³∙с. Рассчитайте скорость химической реакции при 80°С, если известно, что при повышении температуры на 10°С скорость возрастает в 2 раза?

12. При температуре 60°С скорость некоторой реакции равна 0,64 моль/дм³∙с. Какова скорость реакции (моль/дм³∙с) при 10°С, если температурный коэффициент скорости реакции равен 2?

13. При температуре 100°С скорость некоторой реакции равна 3,6-10^-2 моль/дм³∙с. При какой температуре следует проводить эту реакцию, чтобы ее скорость стала равной 9∙10^-3 моль/дм³∙с? Температурный коэффициент равен двум.

14. Рассчитайте температурный коэффициент скорости реакции, если известно, что при 80°С скорость реакции равна 1 моль/дм³∙с, а при 110°С - 27 моль/дм³∙с.

15. Скорость некоторой реакции при 70°С равна 2,48 моль/дм³∙с, а при 30°С - 0,155 моль/дм³∙с. Во сколько раз увеличивается скорость этой реакции при увеличении температуры на каждые 10 градусов?

16. Рассчитайте температурный коэффициент скорости реакции, если известно, что при 80°С скорость реакции равна 2 моль/дм³∙с, а при 110°С - 54 моль/дм³∙с.

17. Рассчитайте температурный коэффициент скорости реакции, если известно, что при 20°С реакция протекает за 2 минуты, а при 50°С - за 15с.

18. Какие условия необходимо изменить, чтобы замедлить химическую реакцию обжига известняка СаСО_3(т) = СаО_(тв)+ СО_2(г) - 180кДж?

19. Две реакции при температуре 293К протекают с одинаковой скоростью. Температурный коэффициент скорости первой реакции равен 4, второй — 2. Как будут относиться скорости реакций (v,/v₂), если реакции проводить при 323К?

20. Растворение образца железа в серной кислоте при 20°С заканчивается через 13,5 минут, а при 30°С такой же образец металла растворяется за 4,5 минут. За какое время данный образец железа растворится при 50°С?

Ответы на задачи: 1. в 81 раз; 2. 64; 16; 64; 4; 3.243; 4.9,88; 5. 40°С; 20°С; 6. 30°С; 7. 40°С; 8. 30°С;40°С; 9. 40°С; 10. 18 моль/дм³с; 1080 моль/дм³мин; 11. 32 моль/дм³с; 12.0,02; 13. 80°С; 14. 3; 15. в 2 раза; 16.3; 17.2; 18. уменьш. темпер, и степень раздр. СаСО₃; 19.8; 20.30с.