Задачи для самостоятельного решения
Задание 1. Запишите в тетрадь уравнение реакции вашего варианта (см. табл. 1).
Запишите кинетическое уравнение реакции.
По значениям констант скоростей реакции k1 и k2 при двух температурах определите энергию активации и предэкспоненциальный множитель (k0).
Рассчитайте константу скорости при температуре Т3. Сделайте вывод о влиянии температуры на скорость реакции.
Определите концентрацию вещества, израсходованного за время t при Т3, если начальные концентрации равны с0.
5. Рассчитайте период полупревращения реакции при Т3.
Задание 2. Запишите в тетрадь уравнение реакции вашего варианта (см. табл. 2а):
Рассчитайте стандартные энтальпию и энтропию химической реакции, установите знак теплового эффекта.
Даны концентрации веществ. с0(С) и с0(D) равны нулю. Определите неизвестные (исходные или равновесные) концентрации исходных веществ и продуктов реакции.
Запишите кинетическое уравнение реакции.
Рассчитайте скорость прямой реакции, а также изменение скорости при одновременном изменении концентрации и температуры реакции (табл. 2 б).
Укажите направление смещения равновесия при изменении одного из факторов (С, Р или Т).
Т а б л и ц а 1
Таблица вариантов
|
№ варианта |
Реакция |
Т1, К |
k1 |
T2, K |
k2 |
T3, K |
t, мин |
С0, моль/л |
|
1 |
СН3С6Н4N2Cl + H2O CH3C6H4OH + N2 + HCl |
298 |
910–3 мин–1 |
303 |
1310-3 мин–1 |
308 |
100 |
0,1 |
|
2 |
NaBO3 + H2O NaH2BO3 +1/2 O2 |
303 |
2,210–3 мин–1 |
308 |
4,110–3 мин–1 |
328 |
60 |
0,05 |
|
3 |
СО(СН2СООН)2 СО(СН3)2 + 2СО2 |
273 |
2,4610–5 мин–1 |
313 |
5,7610–3 мин–1 |
323 |
40 |
2,5 |
|
4 |
CH3CO2C2H5 + NaOH CH3CO2Na + C2H5OH |
282 |
2,37 л/(мольмин) |
287 |
3,204 л/(мольмин) |
318 |
15 |
0,8 |
|
5 |
С2Н6 С2Н4 + Н2 |
823 |
2,510–5 с–1 |
903 |
141,510–5 с–1 |
883 |
28 |
1 |
|
6 |
С6Н5СН2Br + С2Н5ОН С6Н5СН2ОС2Н5 + НBr |
298 |
1,44 л/(мольмин) |
338 |
2,01 л/(мольмин) |
318 |
90 |
2,6 |
|
7 |
(C2H5)3N + CH3I [(C2H5)3CH3N]I |
298 |
3,2910–2 л/(мольс) |
303 |
8,110–2 л/(мольс) |
343 |
20 |
0,02 |
|
8 |
СН3СООСН3 С2Н4 + Н2 + СО2 |
298 |
2,5910–2 мин–1 |
323 |
3,4310–2 мин–1 |
358 |
18 |
2,5 |
|
9 |
С12Н22О11 + Н2О С6Н12О6(глюкоза) +С6Н12О6(фруктоза) |
353 |
5,0310–2 мин–1 |
333 |
2,110–2 мин–1 |
343 |
236 |
1,5 |
|
10 |
Cu + (NH4)2S2O8 CuSO4 + (NH4)2SO4 |
293 |
9,610–3 л/(мольмин) |
333 |
39,9610–3 л/(мольмин) |
313 |
35 |
0,01 |
|
11 |
2 HI H2 + I2 |
666,8 |
0,256 см3/(мольс) |
698,6 |
67,0 см3/(мольс) |
553 |
20 |
0,5 |
|
12 |
H2 + I2 2 HI |
666,8 |
15,59 см3/(мольс) |
698,6 |
67,0 см3/(мольс) |
763 |
30 |
0,05 |
|
13 |
НСНО + Н2О2 НСООН + Н2О |
333 |
0,75 л/(мольч) |
353 |
0,94 л/(мольч) |
373 |
60 |
1 |
|
14 |
СН3СООСН3 + Н2О СН3СООН + СН3ОН |
298 |
0,56310–3 л
|
308 |
1,66310–3 л/(мольмин) |
313 |
25 |
1,5 |
О к о н ч а н и е т а б л. 1
|
№ варианта |
Реакция |
Т1, К |
k1 |
T2, K |
k2 |
T3, K |
t, мин |
С0, моль/л |
|
15 |
Н2 + Br2 2 HBr |
550 |
1,5910–2 л/(мольмин) |
524 |
2,610–3 л/(мольмин) |
568 |
10 |
0,09 |
|
16 |
2NO N2 + O2 |
525 |
4.76104 л/(мольмин) |
251 |
1,07103 л/(мольмин) |
1423 |
25 |
2,8 |
|
17 |
2NO2 N2 + 2O2 |
986 |
6,72 л/(мольмин) |
1165 |
977 л/(мольмин) |
1053 |
65 |
1,75 |
|
18 |
РН3 Рг + 3/2 Н2 |
953 |
3,0510–4 л/(мольс) |
918 |
6,3310–5 л/(мольс) |
988 |
80 |
0,8 |
|
19 |
SO2Cl2 SO2 + Cl2 |
522 |
1,0210–6 л/(мольс) |
593 |
2,210–5 л/(мольс) |
688 |
35 |
2,5 |
|
2 |
С2Н5ONa + CH3I C2H5OCH3 +NaI |
273 |
0,0336 л/(мольс) |
303 |
2,125 л/(мольс) |
288 |
10 |
0,9 |
|
21 |
СH2OHCH2Cl + KOH CH2OHCH2OH + KCl |
298 |
1,1310–2 л/(мольс) |
318 |
8,7210–2 л/(мольс) |
303 |
18 |
1 |
|
22 |
N2O5 N2O4 +1/2 O2 |
298 |
0,203102 л/(мольмин) |
288 |
0,47510–3 л/(мольмин) |
303 |
30 |
1 |
|
23 |
СH2ClCOOH + H2O CH2OHCOOH + HCl |
353 |
0,22210–4 л/(мольмин) |
403 |
0,23710–2 л/(мольмин) |
423 |
15 |
0,5 |
|
24 |
CH3COOCH3 + H2O CH3COOH + CH3OH |
298 |
1,60910–2 л/(мольмин) |
308 |
3,78410–2 л/(мольмин) |
323 |
80 |
3,0 |
|
25 |
2 HI H2 + I2 |
457 |
0,94210–6 л/(мольмин) |
700 |
0,3110–2 л/(мольмин) |
923 |
19 |
2,3 |
0
Т а б л и ц а 2а
Таблица вариантов
|
Номер варианта |
Уравнение реакции |
с0(А) моль/л |
с0(В) моль/л |
[A] моль/л |
[B] моль/л |
[C] моль/л |
[D] моль/л |
спрор.(А) |
|
1 |
СО2(г) + С(к) = 2 СО(г) |
1 |
|
|
|
0,5 |
– |
|
|
2 |
2Н2 (г) + С(к) = СН4 (г) |
1 |
|
|
|
|
– |
0,5 |
|
3 |
2 H2S(г)+ SO2(г) = 3S(к) + 2 Н2О(г) |
|
2 |
0,5 |
|
|
|
2 |
|
4 |
СН4(г) + Н2О(г) = СО(г) + 3Н2(г) |
1,5 |
2 |
0,6 |
|
|
|
|
|
5 |
3O2(г) + 2 H2S(г) = 2 Н2О(ж) + 2 SO2(г) |
3 |
2 |
|
|
|
1 |
|
|
6 |
I2(г) + H2S(г) = 2HI (г) + S(к) |
1 |
1 |
0,4 |
|
|
– |
|
|
7 |
С2Н6(г) + 7/2О2 = 2СО2(г) + 3Н2О(ж) |
2 |
|
|
2,3 |
|
0,6 |
1 |
|
8 |
СО(г) + Н2 (г) = С(к) + Н2О (г) |
2 |
|
|
1 |
|
|
1 |
|
9 |
SO2(г) + Сl2(г) = SO2Cl2(ж) |
1 |
2 |
|
|
|
– |
0,25 |
|
10 |
О2 (г) + 2 NO (г) = 2NO2(г) |
|
1 |
1,75 |
|
0,5 |
– |
|
|
1 |
FeO(к) + СО(г) = СО2 (г) + Fe(к) |
|
0,5 |
|
|
0,2 |
|
|
|
12 |
СО(г) + Н2О(г) = СО2 (г) + Н2(г) |
1 |
2 |
0,5 |
|
|
|
|
|
13 |
Н2(г) + Сl2(г) = 2 HCl(г) |
1 |
3 |
|
|
1 |
– |
|
|
14 |
Н2(г) + I2(г) = 2 HI (г) |
2 |
|
|
0,5 |
|
– |
0,5 |
|
15 |
Сl2(г) +2HI(г) = I2(г) + 2HCl(г) |
1,5 |
3 |
|
2 |
|
2 |
|
|
16 |
Fe2O3(к) + 3Н2(г) = 2 Fe(к) + 3Н2О(г) |
|
2 |
|
0,5 |
|
|
|
|
17 |
CH4(г) + 4 Cl2(г) = ССl4(г) + 4 НCl(г) |
|
4 |
1 |
|
0,5 |
|
|
|
18 |
СН4(г) + 2 О2 (г) = СО2 (г) + 2 Н2О(г) |
2 |
|
|
1 |
|
|
1 |
|
19 |
2 NO2 (г) + 4Н2(г) = N2(г) + 4 Н2О(г) |
|
0,3 |
1 |
|
|
|
0,1 |
|
20 |
4 HCl (г) + О2 (г) = 2 Н2О(г) + 2Cl2(г) |
1 |
0,5 |
|
|
|
|
0,2 |
|
21 |
SO2(г) +2H2S (г) = 3 S(к) + 2 Н2O(ж) |
1 |
2 |
0,1 |
|
|
|
|
|
22 |
MgO(к) + Н2(г) = Mg(к) + Н2О(ж) |
|
2 |
|
|
|
0,5 |
|
|
23 |
2ZnS (к) + 3О2(г) = 2ZnO(т) + 2SO2 |
|
2 |
|
|
|
0,5 |
|
|
24 |
2 PH3(г) + 4О2(г) = Р2О5(к) + 3Н2О(ж) |
4 |
|
|
1,4 |
|
1 |
|
|
25 |
Н2О2(ж) + Н2(г) = 2Н2О (г) |
1 |
0,5 |
|
|
0,2 |
|
|
1
Т а б л и ц а 2б
Таблица вариантов
|
Номер варианта |
Уравнение реакции |
с(А), моль/л |
с(В), моль/л |
Т |
|
Изменение условий с рi Т | ||
|
1 |
(см. табл. 2а) |
½ сА |
|
30 |
2 |
сА увеличить |
|
|
|
2 |
3/2 сА |
|
10 |
3 |
сА увеличить |
|
| |
|
3 |
2 сА |
½ сВ |
20 |
1,5 |
|
Увеличить |
| |
|
4 |
½ сА |
2 сВ |
20 |
2,5 |
|
|
Уменьшить | |
|
5 |
3 сА |
2 сВ |
20 |
2 |
|
Уменьшить |
| |
|
6 |
½ сА |
3 сВ |
40 |
2 |
|
|
Увеличить | |
|
7 |
4 сА |
|
20 |
1,5 |
сВ уменьшить |
|
| |
|
8 |
2 сА |
½ сВ |
10 |
3 |
|
|
Увеличить | |
|
9 |
½ сА |
¼ сВ |
40 |
2 |
|
|
Уменьшить | |
|
10 |
2 сА |
3/2 сА |
10 |
1,5 |
|
|
Увеличить | |
|
11 |
– |
3 сВ |
10 |
2 |
|
Увеличить |
| |
|
1 |
|
2 сВ |
20 |
1,5 |
|
|
Уменьшить | |
|
13 |
2 сА |
3 сВ |
10 |
3 |
|
|
Увеличить | |
|
14 |
2 сА |
|
40 |
2 |
|
|
Увеличить | |
|
15 |
½ сА |
3 сВ |
30 |
2 |
сВ уменьшить |
|
| |
|
16 |
– |
2 сВ |
10 |
2 |
|
Увеличить |
| |
|
17 |
4 сА |
3/2 сВ |
40 |
2 |
сВ увеличить |
|
| |
|
18 |
2 сА |
|
30 |
2 |
|
Увеличить |
| |
|
19 |
½ сА |
3 сВ |
10 |
3 |
|
|
Уменьшить | |
|
20 |
2 сА |
½ сВ |
20 |
3 |
|
Уменьшить |
| |
|
21 |
2 сА |
3 сВ |
10 |
3 |
сВ увеличить |
|
| |
|
22 |
|
3 сВ |
15 |
1,5 |
|
|
Уменьшить | |
|
23 |
|
2 сВ |
25 |
2,5 |
|
Уменьшить |
| |
|
24 |
2 сА |
½ сВ |
10 |
3 |
|
|
Уменьшить | |
|
25 |
2 сА |
3 сВ |
10 |
3 |
|
|
Увеличить | |
2