20.Определите концентрации веществ а, в и с в периоды времени от 1 до 10 ч через каждый час, если в реакционном сосуде протекает при некоторой температуре реакция первого порядка:

Исходная концентрация вещества А 1 моль/л.Определите время достижения максимальной концентрации вещества В, τ_max Как изменится τ_max, если k₂ увеличится, а k₁ останется без изменения? Определите максимальную концентрацию вещества В в моль/л. На основании данных, полученных выше, постройте график зависимости концентрации веществ А, В и С от времени. Графически определите концентрации веществ А, В и С при времени 4,5 ч. Определите время, за которое прореагирует половина вещества А. Значения констант скоростей химических реакций: k₁, =0,5ч^-1, k₂, =0,3 ч^-1

Решение

1. Определим концентрации веществ А, В и С в периоды времени от 1 до 10 ч через каждый час по следующим формулам:

Результаты приведены в таблице1:

Таблица 1.

Расчетные данные

τ,час	CА, моль/л	CB ,моль/л	CC, моль/л
1	0,607	0,336	0,058
2	0,368	0,452	0,180
3	0,223	0,459	0,318
4	0,135	0,415	0,450
5	0,082	0,353	0,565
6	0,050	0,289	0,661
7	0,030	0,231	0,739
8	0,018	0,181	0,801
9	0,011	0,140	0,849
10	0,007	0,108	0,886

2.Определим время достижения максимальной концентрации вещества В, τ_max с помощью формул:

Тогда γ =0,3/0,5=0,6. τ_max=

3. Если k₂ увеличится, а k₁ останется без изменения, время достижения максимальной концентрации вещества В, τ_max, уменьшится.

4. Максимальную концентрацию вещества В определим по формуле:

С_вmax=1*0,6^1,5=0,465 моль/л

5. На основании данных, полученных выше, построим график зависимости концентрации веществ А, В и С от времени, графически определим концентрации веществ А, В и С при времени 4,5 ч, .

Рис. 1. Зависимости концентрации веществ А, В и С от времени

С_А(4,5 час)=0,1 моль/л, С_В(4,5 час)=0,385 моль/л, С_с(4,5 час)=0,5 моль/л

6. Определим время, за которое прореагирует половина вещества А, по формуле для реакции первого порядка:

τ^1/2=ln2/k₁=1,39 час

21. На основании константы скорости реакции 2F₂O=2F₂+O₂

Т, К	К, час-1
523	0,0134
543	0,0572
583	0,6908

вычертите график зависимости lgk=f( ). Определите графически энергию активации реакции А в кДж/моль. Определите аналитически энергию активации реакции А в кДж/моль. Определите предэкспоненциальный множитель в уравнении Аррениуса. Запишите уравнение Аррениуса для реакции А. Определите константу скорости реакции А при температуре Т_3. Определите температурный коэффициент скорости γ реакции А в интервале температур от Т₁ до Т₂. На основании температурного коэффициента скорости реакции определите во сколько раз изменится скорость, если температура повысится на 25 °С?