Зависимость скорости реакции от температуры

1. С помощью правила Вант-Гоффа вычислите, при какой температуре реакция закончится через 15 мин, если при 20^оС на это требуется 2 час. Температурный коэффициент скорости реакции равен 3. (Т = 312 К = 39^оС)

2. Период полупревращения вещества в реакции 1-го порядка при 323,2 К составляет 100 мин, а при 353,2 К – 15 мин. Вычислите температурный коэффициент константы скорости этой реакции. ( = 1,882)

3. Две реакции одинакового порядка имеют равные предэкспоненциальные множители, но из энергии активации различаются на 41,9 кДж/моль (Е₁  Е₂). Рассчитайте соотношение констант скоростей этих реакций при 600 К. (k₁ /k₂ = 2,2510^–4)

4. Щелочное омыление этилацетата характеризуется следующими значениями констант скоростей при различных температурах:

Т, К	273	293	298
k , л/(мольмин)	1,17	5,08	6,56

Вычислите среднее значение энергии активации. ( = 47,734 кДж/моль)

5. Реакция 1-го порядка имеет энергию активации 25 ккал/моль и предэкспоненциальный множитель 510¹³ с^–1 . При какой температуре время полураспада для данной реакции составит: а) 1 мин; б) 30 дней? (а) Т = 349 К; б) Т = 269,5 К)

6. Разложение некоторого вещества является реакцией 1-го порядка с энергией активации 231 кДж/моль. При 300 К разложение этого вещества происходит со скоростью 95% в 1 час. Вычислите температуру, при которой это вещество разлагается со скоростью 0,1% в 1 мин. (Т = 288 К)

7-1. Разложение соли диазония – реакция 1-го порядка. Константы скорости реакции при 297,9 и 303,2 К соответственно равны 0,009 и 0,013 мин^–1 . Вычислите константу скорости при 308,2 К и время, в течение которого распадается 99% соли диазония при этой температуре. (k_308,2 = 0,0182 мин^–1 ; t_99% = 253 мин)

7-2. Разложение ацетондикарбоновой кислоты – реакция 1-го порядка. Константы скорости реакции при 273,2 и 313,2 К соответственно равны 2,4610^–5 и 5,7610^–3 мин^–1 . Вычислите константу скорости при 323,2 К и время, в течение которого распадается 70% кислоты при этой температуре. (k_323,2 = 0,0182 мин^–1 ; t_70% = 66,15 мин)

7-3. Разложение пербората натрия – реакция 1-го порядка. Константы скорости реакции при 303,2 и 308,2 К соответственно равны 0,0022 и 0,0041 мин^–1 . Вычислите энергию активации и время, в течение которого при 313,2 К разложится 99,99% пербората натрия. (Е = кДж/моль ; t_99,99% = мин)

8. Константа скорости омыления этилацетата едким натром при 282,6 К равна 2,37 л/(мольмин), а при 287,6 К – 3,204 л/(мольмин). При какой температуре константа скорости будет равна 4,0 л/(мольмин)? (Т = 291,3 К)

9. В растворе содержится 0,1 моль этилацетата и 0,1 моль едкого натра. При 283,2 К в течение 15 мин омыляется 10% эфира, а при 298,2 К за тот же промежуток времени – 20%. Вычислите количество эфира, которое омылится в течение 5 мин при 313,2 К. (%)

10. Константы скоростей реакции 2-го порядка при 328,2 К и 298,2 К соответственно равны 0,01 и 0,001 л/(мольмин). Вычислите скорость этой реакции при 343,2 К в начальный момент реакции, если начальные концентрации обоих веществ одинаковы и равны 0,01 моль/л. (v_о = моль/(лмин))

11. Реакция 2-го порядка А₁ + А₂  продукты протекает на 90% при А₁_о = А₂_о = 0,1 моль/л и 300,2 К за 200 мин, а при 320,2 К – за 40 мин. Вычислите время, когда эта реакция пройдет на 99% при 330 К и А₁_о = А₂_о = 0,01 моль/л. (t = мин)

12. Для некоторой реакции зависимость константы скорости (в м³ /(мольс)) от температуры имеет следующий вид:

lg k = – + 3,5 lgT + 10,128.

Рассчитайте энергию активации этой реакции при 900 К. (Е = кДж/моль)

13. Для реакции димеризации бутадиена

lg k = 7,673 – 5680/T ,

где k имеет размерность л/(мольс). Определите энергию активации этой реакции при 573 и 723 К. (Е = const = 108,755 кДж/моль)

14. Вещество разлагается двумя параллельными путями с константами скорости k₁ и k₂ . Какова разность энергий активации этих двух реакций, если при 10^оС k₁ /k₂ = 10, а при 40^оС k₁ /k₂ = 0,1? (Е = кДж)

15. В двух реакциях одинакового порядка разница энергий активации составляет Е₂ – Е₁ = 40 кДж/моль. При Т = 293 К отношение констант скорости равно k₁ /k₂ = 2. При какой температуре константы скорости сравняются? (Т = К)

16. В каком из двух случаев константа скорости реакции увеличивается в большее число раз: при нагревании от 0^оС до 10^оС или при нагревании от 10^оС до 20^оС? Ответ обоснуйте с помощью уравнения Аррениуса, считая энергию активации постоянной величиной. (больше в первом случае)

17. Энергия активации первой реакции в 1,5 раза больше, чем энергия активации второй реакции. При нагревании от Т₁ до Т₂ константа скорости второй реакции увеличилась в а раз. Во сколько раз увеличилась константа скорости первой реакции при нагревании от Т₁ до Т₂ ? (увеличилась в а^1,5 раз)

29