Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Задачи Крюкова / Кинетика 8

.docx
Скачиваний:
3
Добавлен:
27.02.2021
Размер:
93.8 Кб
Скачать

1. При взаимодействии эквивалентных количеств моноксида углерода и хлора по уравнению:

СО + Cl2 → COCl2

при 300 К в присутствии катализатора наблюдалось следующее уменьшение общего давления системы:

t, мин

0

5

10

15

20

P·10-5, Па

0,965

0,900

0,829

0,779

0,735

Определите порядок реакции (V = const).

Найти: n – ?

Решение:

В начальный момент времени в системе присутствуют только исходные вещества в стехиометрических количествах P0 (CO) и P0 (Cl2). В момент времени t некое количество х прореагировало. Составим таблицу:

Исходное t=0

P0 (CO)

P0 (Cl2)

0

t

P0 (CO) - x

P0 (Cl2) - x

x

P0 = 0,965 (P·10-5, Па) – значение в начальный момент времени.

P0 (CO) = P0 (Cl2) = 0,5 P0

Найдем P суммарное – общее давление в системе в момент времени:

P = P(CO) + P(Cl2) = 0,5 P0 – x + 0,5 P0 – x + x = P0 – x

Выразим из уравнения х: x = P0 – P

Находим давление P0 (CO) в каждый момент времени:

P0 (CO) = 0,5 P0 – x = 0,5 P0 – (P0 – P) = P – 0,5 P0

Строим зависимости lnP(CO) =f(t) ; 1/P(CO) = f(t) ; 1/P2(CO) = f(t).

t, мин

P(CO), Па

lnP(CO)

1/P(CO)

1/P2(CO)

0

0,4825

-0,72877

2,07253886

4,295417

5

0,4175

-0,87347

2,395209581

5,737029

10

0,3465

-1,05987

2,886002886

8,329013

15

0,2965

-1,21571

3,372681282

11,37498

21

0,2525

-1,37634

3,96039604

15,68474

Так как lnP(CO)= f(t) – прямая линия, то n = 1. Логарифм (давления) концентрации для реакции первого порядка линейно зависит от времени.

Ответ: Первый порядок.

2. Реакция С6Н5N(CH3)2 + CH3I → С6Н5N(CH3)3+ + I

характеризуется единичными частными порядками по каждому из реагентов. При проведении реакции в нитробензоле (растворитель) при 24,8 оС константа скорости составляет 8,39·10-5 л/с·моль. Рассчитайте время, через которое израсходуется 75% С6Н5N(CH3)2, если начальные концентрации реагентов были равны и составляли 0,1 моль/л.

Дано:

С6Н5N(CH3)2 + CH3I → С6Н5N(CH3)3+ + I

С6Н5N(CH3)2 – А

CH3I – В

k = 8,39·10-5 л/с·моль

T = 24,8 оС

nA = 1; nB = 1 → n = 2 → Второй порядок.

XA = 75%

CA0 = CB0 = 0,1 моль/л

Найти: t – ?

Решение:

Воспользуемся кинетическим уравнением для реакций второго порядка.

Так как CA0 = CB0 = C0 , уравнение имеет вид:

Проинтегрируем при граничных условиях времени от 0 до t . разделим переменные.

Найдем концентрацию реагентов в момент, когда израсходовано 75% С6Н5N(CH3)2

С = С0 (1 – ХА) = 0,1 (1 – 0,75) = 0,025 моль/л

Найдем время t через которое израсходуется 75% С6Н5N(CH3)2

Ответ: через 99,3 часа.

3. Две реакции одинакового порядка имеют равные предэкспоненциальные множители, но их энергии активации различаются на 41.9 кДж/моль. Рассчитайте соотношение скоростей этих реакций при 600 К.

Дано:

Е2 – Е1 = 41,9 кДж/моль

n1 = n2 ; A1 = A2

Т = 600 К

Найти:

Решение:

При n1 = n2 отношение скоростей реакций будет прямо пропорционально отношению констант скоростей данных реакций.

Зависимость константы скорости от температуры описывается уравнением Аррениуса:

Найдем отношение констант скоростей реакций:

Ответ:

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.

Соседние файлы в папке Задачи Крюкова