Вариант № 1

1. Активность изотопа Po уменьшается за 14 дней на 6,85 %. Определите константу скорости распада, период полураспада и время, в течение которого распадется 90 % исходного количества изотопа.

2. В реакции 2-го порядка А+ВD начальные концентрации веществ А и В равны, соответственно, 2,0 моль/л и 3,0 моль/л. Скорость реакции равна 1,210^-3 моль/(лс) при [А]= 1,5 моль/л. Рассчитайте константу скорости и скорость реакции при [В]=1,5 моль/л.

3. Восстановление оксида азота (II) протекает по уравнению:

.

Определите порядок этой реакции, пользуясь зависимостью между временем расхода половины исходного вещества и начальной концентрацией, на основании следующих опытных данных.

Рнач, мм. рт. ст.	340.5	288
	102	140

4. Реакция омыления метилацетата при 298 К описывается уравнением:

CH₃COOCH₃ + NaOH = CH₃COONa + CH₃OH.

Для этой реакции получены следующие кинетические данные:

Время, мин	3	5	7	10	15	25
СNaOH, ммоль/л	7,40	6,34	5,50	4,64	3,63	2,54

Исходные концентрации щелочи и эфира одинаковы и равны 0,01 моль/л. Определите порядок реакции и константу скорости.

5. Реакция первого порядка при температуре 70 ⁰С завершается на 40% за 60 мин. При какой температуре реакция завершается на 80% за 120 мин, если энергия активации равна 60 кДж/моль?

6. Константа скорости омыления этилацетата едким натром при 9,4С равна 2,37 л⋅моль^-1⋅мин^-1, а при 14,4С равна 3,204 л⋅моль^-1⋅мин^-1.

Определите энергию активации этой реакции и найдите значение константы скорости при 45С.

7. Для обратимой реакции первого порядка К_равн=8, а k₁=0,4 с^-1. Вычислите время, при котором концентрации веществ А и В станут равными, если начальная концентрация вещества В равна 0.

8. Один из методов оценки возраста биологических объектов основан на измерении содержания в них оптических изомеров аминокислот. В живых организмах отношение концентраций D- и L-изомеров постоянно: . В мертвых организмах происходит рацемизация:

Чему равен возраст биологического объекта, в котором ? Решите задачу в общем виде и для образца, содержащего аспарагиновую кислоту (k = 1.48⋅10^-5 лет^-1, a = 0.07, b = 0.27).

9. В одной из теорий мономолекулярных реакций предложен следующий механизм активации молекул (схема Линдемана):

активация: A + A  A* + A (k₁),

дезактивация: A + A*  A + A (k_–1),

распад: A*  продукты (k₂).

Используя метод квазистационарных концентраций, выведите уравненние для скорости мономолекулярной реакции и определите порядок реакции при больших и малых концентрациях [A].

10. Представьте соотношение между k и в линейной форме, позволяющей определить параметры и с помощью линейной регрессии.

Вариант № 2

1. Превращение перекиси бензоила в диэтиловый эфир (реакция 1-го порядка) при 333 К прошло за 10 минут на 75,2%. Вычислите константу скорости этой реакции и определите время полупревращения.

2. Установлено, что реакция 2-го порядка (один реагент) завершается на 75% за 92 мин при исходной концентрации реагента 0,24 М. Какое время потребуется, чтобы при тех же условиях концентрация реагента достигла 0,16 М?

3. Найти порядок реакции: при 310С, если в одном случае давление за 30 минут уменьшилось с 786,8 до 693 мм. рт. ст., а в другом случае за тот же промежуток времени с 535,3 до 468,1 мм. рт. ст.

4. Пользуясь зависимостью между временем полураспада и начальным давлением, определите порядок реакции конверсии пара-водорода в орто-водород при температуре 923 К.

P0, мм.рт.ст	50	100	200	400
	648	450	318	222

5. Константа скорости реакции третьего порядка, протекающей по уравнению: при 0С равна 3,63·10^-3, а при 86С равна1,12·10^-3 л²⋅моль^-2⋅мин^-1.

Вычислите энергию активации этой реакции и константу скорости при 50С.

6. Для реакции разложения йодистого водорода:

при двух разных температурах получены следующие значения констант скорости реакции (см³⋅моль^-1⋅с^-1):

, K
666.8	0.259	15.59
698.6	1.242	67.00

Найти значения энергий активации прямой и обратной реакций и константу равновесия реакции при 533 К.

7. Константа скорости прямой реакции цис-транс-изомеризации бутена-2 при 417 С равна 8.52⋅10^-7 с^–1. Константа равновесия при этой температуре равна 1.14. В начальный момент времени присутствует только цис-изомер. Определите время, за которое прореагирует 30% бутена-2.

8. Покажите, что при двух параллельных реакциях

энергия активации суммарной реакции разложения A связана с энергиями активации отдельных стадий следующим образом:

9. Конденсация ацетона (CH₃)₂CO в водном растворе катализируется основаниями, которые обратимо реагируют с ним с образованием карбанаиона C₃H₅O^–. Карбанион реагирует с молекулой ацетона и дает продукт реакции. Упрощённый механизм выглядит так:

AH + B  A^– + BH⁺ (k₁),

A^– + BH⁺  AH + B (k₂),

A^– + AH  продукт (k₃).

Используя метод стационарных концентраций, найдите концентрацию карбаниона и выведите уравнение для скорости образования продукта.

10. Опишите кинетику реакции специфического основного катализа в квазиравновесном приближении. Выразите скорость образования продукта через:

а) текущую,

б) исходную концентрацию субстрата.

Как зависит эффективная константа скорости от pH? Коэффициенты активности и активность воды примите равными единице.