химия+ информатика / Тема 6 Кинетика

7.В реакции второго порядка А + В D за 1 час концентрации веществ А и

Вуменьшились по сравнению с начальной с0 А = с0 В = 0,2 моль/л на 30 %. Определите константу скорости и скорость реакции в начальный момент времени и через час после начала реакции.

Решение. Концентрации веществ А и В за 1 час уменьшились на 0,3 с0 = 0,06 моль/л. Отсюда, через час концентрации составят

сА = сВ = 0,2 – 0,06 = 0,14 (моль/л).

8. Рассчитайте изменение константы скорости реакции, имеющей энергию активации 191 кДж/моль, при увеличении температуры от 330 до 400 К.

Решение. Зависимость константы скорости реакции от температуры определяется уравнением Аррениуса

lnk lnA EA RT

или

2,3 lgk lnA EA RT

Логарифм отношения констант скоростей реакции при температурах Т2 и Т1 соответственно равен

где R = 8,31 Дж/(моль К) – универсальняая газовая постоянная. Подставив в это уравнение данные задачи, получим

kT2 105 kT1

Следовательно,

9. Реакция разложения пероксида водорода

2Н2О2 2Н2О + О2 в кислой среде и в присутствии ионов брома в качестве катализатора

протекает по следующему механизму:

Используя метод стационарных концентраций, определите, каков порядок этой реакции по пероксиду водорода.

Решение. Согласно методу стационарных концентраций

Скорость реакции по пероксиду водорода может быть выражена следующим образом:

После подстановки с НВrО в полученное уравнение имеем:

где А = const, т. к. концентрация ионов брома, как катализатора не должна существенно изменяться, как и концентрация ионов водорода в кислой среде.

Таким образом, порядок этой реакции по пероксиду водорода равен единице (показатель степени при концентрации Н2О2 в кинетическом уравнении).

10.При исследовании кинетики реакции распада диметилового эфира были получены следующие данные:

Начальное давление диметилового эфира 4,16 104 Па. Рассчитайте порядок реакции и константу скорости распада диметилового эфира.

Решение. Предположим, что реакция имеет первый порядок:

k 1 ln cc0 .

Вместо концентраций используем давления, тогда получим

Подставляя соответствующие значения изменения давления со временем в полученное уравнение, рассчитаем константу скорости:

Константа скорости постоянна в пределах погрешности эксперимента, следовательно, предположение, что реакция является реакцией I-го порядка, верно.

Отсюда kср = 4,36 10 4 с 1.