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

формальная кинетика

.doc
Скачиваний:
14
Добавлен:
13.02.2015
Размер:
106.5 Кб
Скачать

Формальная кинетика

Задание 20.

На основании зависимости общего давления в реакционной смеси от времени протекания реакции А, протекающей в газовой фазе при постоянном объеме 1 м3 и температуре Т:

1. Определите парциальное давление исходного вещества в Па в моменты времени t.

2. Постройте график зависимости парциального давления исходного вещества от времени.

3. Постройте графики зависимости ln P = f (t) , 1/P = f (t) , где Р – парциальное давление исходного вещества. Сделайте вывод о порядке реакции.

4. Определите константу скорости реакции А. Концентрацию взять: а) в единицах давления Р (Па); б) в моль/л.

5. Определите порядок реакции дифференциальным методом Вант-Гоффа, построив соответствующий график. Скорость реакции считать по тангенсу угла наклона касательной к зависимости P = f (t) (см. п. 2)

6. Рассчитайте:

а) количество молей вещества, которое прореагировало к моменту времени t1 ;

б) общее давление в системе в момент времени t1;

в) время, за которое прореагирует 10% исходного вещества;

г) период полупревращения для реакции А.

Вариант 1. Реакция А: 2NO2 = 2NO + O2 , T = 631 K, t1 = 200 c

t1 ,c

0

60

120

150

180

240

300

Р∙10−3, Па

5,246

5,690

6,005

6,130

6,240

6,424

6,570

Вариант 2. Реакция А: 2F2O = 2F2 + O2 , T = 543 K, t1 = 3000 c

t1 ,c

0

1200

2400

6000

12000

18000

24000

Р∙10−3, Па

4,515

4,661

4,787

5,092

5,432

5,659

5,820

Вариант 3. Реакция А: 2N2O = 2N2 + O2 , T = 938 K, t1 = 200 c

t1 ,c

0

30

60

120

240

300

Р∙10−3, Па

7,799

7,981

8,165

8,517

9,042

9,233

Вариант 4. Реакция А: C2H4Br = C2H4 + HBr , T = 693 K, t1 = 200 c

t1 ,c

0

30

60

120

240

300

Р∙10−3, Па

5,762

6,179

6,566

7,258

8,366

8,806

Вариант 5. Реакция А: 2NO2 = 2NO + O2 , T = 656 K, t1 = 200 c

t1 ,c

0

30

60

120

180

240

Р∙10−3, Па

5,454

5,966

6,316

6,916

7,038

7,224

Вариант 6. Реакция А: 2F2O = 2F2 + O2, T = 523 K, t1 = 10000 c

t1 ,c

0

1200

2400

12000

18000

24000

Р∙10−3, Па

4,348

4,377

4,422

4,671

4,799

4,910

Вариант 7. Реакция А: 2O3 = 3O2 , T = 353 K, t1 = 80 c

t1 ,c

0

30

50

70

90

100

120

Р∙10−3, Па

17,609

20,628

22,041

23,109

23,917

24,242

24,772

Вариант 8. Реакция А: С2Н2 + Н2 = С2Н4, T = 748 K, t1 = 200 c

t1 ,c

0

60

120

150

180

240

300

Р∙10−3, Па

52,240

38,514

34,330

33,109

32,236

31,032

30,242

Вариант 9. Реакция А: С2Н2 + Н2 = С2Н4, T = 778 K, t1 = 170 c

t1 ,c

0

60

120

150

180

240

300

Р∙10−3, Па

52,444

33,138

30,207

29,518

29,018

28,382

27,977

Вариант 10. Реакция А: НСНО = СO + Н2 , T = 880 K, t1 = 10000 c

t1 ,c

0

1200

2400

6000

12000

18000

24000

Р∙10−3, Па

49,438

69,135

78,779

88,246

92,921

94,735

95,708

Вариант 11. Реакция А: СН3ОСН3 = СН4 + СO + Н2 , T = 825 K, t1 = 200 c

t1 ,c

0

60

120

150

180

240

300

Р∙10−3, Па

53,503

77,825

96,634

104,357

111,162

122,384

131,053

Вариант 12. Реакция А: 2O3 = 3O2 , T = 343 K, t1 = 170 c

t1 ,c

0

60

120

150

180

240

300

Р∙10−3, Па

13,124

14,824

16,085

16,887

17,018

17,709

18,222

Сложные реакции. Кинетика последовательных реакций.

Задание 21.

В реакционном сосуде при некоторой температуре протекает реакция первого порядка: А → В → С. Исходная концентрация вещества А – 1 моль/л. Константы скорости первой и второй стадий равны соответственно k1 и k2.

1. Рассчитайте концентрации веществ А, В и С в периоды времени от 1 до 10 ч через каждый час.

2. Рассчитайте время достижения максимальной концентрации вещества В (tmax). Как изменится tmax, если k2 увеличится, а k останется без изменения?

3. Рассчитайте максимальную концентрацию вещества В в моль/л.

4. На основании данных, полученных в п.п. 1, 2 и 3, постройте график зависимости концентрации веществ А, В и С от времени. Графически определите концентрации веществ А, В и С при времени 4,5 ч.

5. Определите время, за которое прореагирует половина вещества А.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

k1, ч-1

0,3

0,2

0,4

0,3

0,4

0,5

0,4

0,5

0,5

0,6

0,6

0,6

k2, ч-1

0,1

0,1

0,1

0,2

0,2

0,3

0,3

0,2

0,1

0,1

0,2

0,3

Зависимость скорости химической реакции от температуры.

Задание 22.

1. Для реакции А (см. задание 20) на основании значений констант скорости при температурах Т1, Т2 и Т3 постройте график зависимости ln k = f (1/T).

2. Графически определите энергию активации реакции А.

3. Аналитически определите энергию активации реакции А.

4. Определите предэкспоненциальный множитель в уравнении Аррениуса. Запишите уравнение Аррениуса для реакции А.

5. Определите константу скорости реакции А при температуре Т.

6. Определите температурный коэффициент скорости реакции А в интервале температур от Т1 до Т2.

7. На основании температурного коэффициента скорости реакции определите, во сколько раз изменится скорость, если температура повысится на 25 °С.

Т1, К

k1

Т2, К

k2

Т3, К

k3

Т, К

1

656

7,70

592

0,84

631

3,40

646

2

523

1,45∙10−2

570

0,32

583

0,69

590

3

813

1,70∙10−5

783

4,64∙10−6

700

9,80∙10−9

777

4

710

6,59∙10−3

683

1,40∙10−3

750

7,28∙10−2

673

5

631

3,40

673

12,80

592

8,44∙10−1

600

6

543

5,72∙10−2

583

0,69

570

0,32

570

7

343

5,00∙10−3

373

9,30∙10−2

369

6,46∙10−2

380

8

825

7,11∙10−2

773

1,14∙10−2

748

4,70∙10−3

800

9

748

4,70∙10−3

825

7,11∙10−2

700

7,10∙10−4

819

10

783

3,60∙10−6

842

2,70∙10−5

700

1,23∙10−8

900

11

695

5,41∙10−6

751

1,27∙10−4

720

2,49∙10−5

768

12

346

6,84∙10−3

369

6,46∙10−2

373

9,30∙10−2

361

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

Оставленные комментарии видны всем.