Формальная кинетика химических реакций
Задание 17
На основании зависимости общего давления реакционной смеси (Р, Па) от времени протекания газофазной реакции А (табл. 19) при постоянном объёме 1 м3 и температуре Т:
1. Определите парциальное давление исходного вещества (РА, Па) в моменты времени t.
2.
Постройте график зависимости парциального
давления исходного вещества от времени
и графики зависимости 
,
.
На основании характера графиков сделайте
вывод о порядке реакции.
3. Напишите кинетическое уравнение для реакции А в дифференциальном и интегральном виде. Определите константу скорости реакции А графическим и аналитическим методами.
4. По тангенсу угла наклона касательных к зависимости (п. 2) рассчитайте скорости реакции (r) в различные моменты времени t. Постройте график в координатах ln r − ln PА. По графику определите порядок реакции дифференциальным методом Вант-Гоффа.
5. 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.
Таблица 19
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 |
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 = 50 мин
t1 ,мин |
0 |
20 |
40 |
100 |
200 |
300 |
400 |
Р∙10−3 |
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 |
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 |
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 |
5,454 |
5,966 |
6,316 |
6,916 |
7,038 |
7,224 |
Вариант 6. Реакция А: 2F2O = 2F2 + O2 T = 523 K t1 = 150 мин
t1 , мин |
0 |
20 |
40 |
200 |
300 |
400 |
Р∙10−3 |
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 |
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 |
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 |
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 = 150 мин
t1 , мин |
0 |
20 |
40 |
100 |
200 |
300 |
400 |
Р∙10−3 |
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 |
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 |
13,124 |
14,824 |
16,085 |
16,887 |
17,018 |
17,709 |
18,222 |