Лабораторная работа № 4 химическая кинтика и химическое равновесие. Катализ

I. Разделы курса, необходимые для подготовки к лабораторной работе.

Гомогенные и гетерогенные системы. Определение понятия «скорость химической реакции». Факторы, влияющие на скорость гомогенной и гетерогенной химической реакций. Математические выражения уравнений скоростей гомогенной и гетерогенной реакции. Константа скорости реакции. Порядок реакции. Энергия активации, зависимость константы скорости реакции от энергии активации. Катализ. Катализаторы и ингибиторы Температурный коэффициент реакции

(правило Вант-Гоффа).

Химической равновесие. Константы равновесия гомогенных и гетерогенных реакций. Причины смещения равновесия ( правило Ле-Шателье).

II. Вопросы и упражнения.

1. Напишите математическое выражение уравнения скоростей реакций:

а) CH₃COOC₂H_{5 (ж)} + NaOH _(ж) CH₃COONa + C₂H₅OH

б) CH₃OCH_3(г) → CH₄ + H₂ + CO

в) 2A_(тв) + В_(ж) А₂В

г) СаСО_3(тв) → СаО_(тв) + СО_2(г.)

д) 2А_(г) + В_(тв) → А₂В

Какие из вышеперечисленных реакций относятся к гомогенным, какие – к гетерогенным?

2. Во сколько раз изменятся скорости прямой и обратной реакции в системе:

2А_(г.) + В_(г.)  А₂В_(г.), если объем газовой смеси уменьшить в 3 раза?

3. Реакция между веществами А_(г) и В_(г) протекает по уравнению: 2А + В = С;

[А]₀ = 7 моль/л; [В]₀ = 6 моль/л; k = 0,4 л² / моль²  с. Рассчитайте скорость реакции в начальный момент и при остаточной концентрации вещества В, равной 50%.

4. Как изменится скорость реакции 2NO _(г) + O_2(г)  2 NO_2(г), если: а) увеличить давление в системе в 2 раза, б) уменьшить объем системы в 2 раза, в) повысить концентрацию NO в 2 раза, г) повысить концентрацию О₂ в 2 раза?

5. Как изменится скорость реакции 2А_(тв) + В_(г) А₂В при а) повышении давления в два раза, б) при уменьшении объема системы в 2 раза, в) при увеличении концентрации В в 2 раза ?

6. Температурный коэффициент реакции равен 3. Во сколько раз увеличится

скорость реакции при увеличении температуры на 20^о ?

7. При увеличении температуры на 40⁰, скорость реакции возросла в 39 раз. Рассчитайте температурный коэффициент скорости реакции.

8. При Т₁ = 333 ⁰ К, реакция заканчивается (τ₁) = за 30 с. За сколько времени

( τ₂ = ?) закончится эта реакция при Т₂ = 283 ⁰К, если γ = 3.

9. Чем объясняется повышение скорости реакции при введении в систему

катализатора?

10*. Энергия активации реакции, проходящей без катализатора равна 70 кДж/моль, а с участием катализатора – 50 кДж/моль. Во сколько раз увеличивается скорость реакции в присутствии катализатора при 400 К?

11. Как повлияет на равновесие следующих реакций

2 СО_(г) + О_{2 (г)}  2 СО_{2 (г)} Н < 0

СаСО_{3 (тв)}  СаО_(тв) + СО Н > 0

N_2(г) + 3H_2(г)  2 NH_3(г) H < 0

2Mg + O_2(г)  2MgO H < 0

а) понижение температуры? б) понижение давления?