Практическое занятие № 9 Подготовка к контрольной работе
Цель работы: обобщить знания и умения, полученные при выполнении занятий №4 - №8
Ход работы
Примеры для подготовки:
1. Найти количество тепла, необходимое для изобарного нагревания 44 г углекислого газа от 200 до 400 °C. Зависимость молярной теплоемкости от температуры выражается уравнением: Ср = 10,55 + 0,00216 Т, Дж/(моль К)
2. Найти количество тепла, необходимое для изохорного нагревания 30 г водорода от 0 до 400 °C.
3. Найти работу, совершенную при расширении воздуха с 50 л до 250 л, если процесс происходит при неизменном атмосферном давлении.
4. Рассчитать изобарный тепловой эффект реакции сгорания ацетилена, если изохорный тепловой эффект составляет 1125,61 кДж/моль при 40°C.
5. Рассчитать изохорный тепловой эффект реакции: N2(г) + 3H2(г)↔2NН3(г), при 500°C, если изобарный тепловой эффект составляет 85,14 кДж.
6. Дайте заключение о возможности самопроизвольного протекании химической реакции при стандартных условиях: CaCO3 (кр) → CaO (кр) + CO2 (г)
7. Дайте заключение о возможности самопроизвольного протекании химической реакции при 250 °C: ВaCO3 (кр) → ВaO (кр) + CO2 (г)
Практическое занятие № 10 Расчет скорости химических реакций.
Цель работы: научится рассчитывать скорость химической реакции по кинетическому уравнению.
Вопросы для подготовки к занятию:
- понятие истинной и средней скорости химической реакции, константы скорости химической реакции
- закон действия масс
- кинетическое уравнение реакции
Ход работы
I. Теоретическая часть
Основные понятия и расчетные формулы
Для химической реакции общего вида:
n1A+n2B
3C+n4D
истинная скорость химической реакции (СХР) рассчитывается по формуле:
,
(1)
где
-
СХР в определенный момент времени,
моль/л•с
k - константа СХР, 1/с; л/моль; л2/моль2•с
СА и СB - концентрации реагирующих веществ в заданный момент времени, моль/л
n1 и n2 - коэффициенты в уравнении реакции.
Зависимость СХР от концентраций реагирующих веществ, выраженная формулой 1, называют кинетическим уравнением химической реакции.
II. Практическая часть.
II.1 Примеры решения задач
1.Реакция
происходит по схеме: 2A
B+C.
Начальная концентрация исходного вещества составляет 5 моль/л, константа скорости реакции составляет 0,01. Найти скорость реакции в начальный момент времени и когда прореагирует 80% от исходного количества А.
Дано СИ Решение
k2=0.01л/моль•с 1)Записать уравнение реакции и расставить коэффициенты:
=5
моль/л 2А→ В + С
=80%С0А
2)Записать
кинетическое уравнение для данной
реакции
(формула 1):
Найти:
3)Найти СХР в начальный
момент времени, для чего подставить в
кинетическое уравнение начальные
концентрации:
=0,01•52=0,25
(моль/л•с)
4)Найти изменение концентраций реагирующих веществ:
С0А - 100% (по исходным даннным)
- 80%
=
С0А •
(моль/л)
5) Найти конечную концентрацию реагирующих веществ:
=
5 – 4 = 1 (моль/л)
6)Найти
скорость химической реакции в конечный
момент времени, для чего подставить в
кинетическое уравнение конечные
концентрации:
=
0,01•12=0,01 (моль/л•с)
Ответ:
=
0,25 моль/л•с;
0,01 моль/л•с
2.Начальная концентрация реагирующих веществ в реакции синтеза аммиака составляет для азота - 2 моль/л, для водорода - 5 моль/л. Константа скорости химической реакции составляет 1,5•10-3. Найти скорость химической реакции в начальный момент времени и когда прореагирует 20% исходного количества азота.
Дано СИ Решение
C0 N2 = 2моль/л 1)Записать уравнение реакции и расставить
C0 Н2 = 5моль/л коэффициенты:
k3 = 1, 5*10-3л2/моль2*с N2+3H2 3NH3
2) Записать
кинетическое уравнение для данной
Найти: реакции (формула 1):
3)Найти скорость химической реакции в начальный момент времени:
= 1, 5•10-3•2•53=0,375 (моль/л•с)
4) Найти
изменение концентраций реагирующих
веществ:
а)
(по исходным данным)
С0N2 - 100%
- 20%
=
С0N2•
0, 4 (моль/л)
б)
(по уравнению реакции с составлением
пропорции)
1мольN2 - 3мольH2
-
=
1,
2 (моль/л)
5) Найти конечную концентрацию реагирующих веществ:
а)
?
=
2 - 0,4 = 1,6 (моль/л)
б)
?
=
5 - 1,2 = 3,8(моль/л)
6) Найти конечную скорость химической реакции:
= 1, 5•10-3•1,6 • 3,83 = 0,132
(моль/л•с)
Ответ:
0,375
моль/л•с;
0,132
моль/л•с