Материал: Слета Л.А.,Черный А.В., Холин Ю.В. 1001 задача по химии с ответами, указаниями, решениями

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

51. Зависимость скорости реакции от температуры.

Эиерrия. активации

651. Для м.ногих реакций в соответствии с правилом Вант-Гоффа с рос­ )том темnературы на 10 ·с скорость реакции возрастает в 2-4 раза.

v,,

.!С!. .

'

 

 

 

• .

'/

10

 

 

 

 

-;;-=У

, где у '"-

температурный коэффициент реакции. Он может

t,

 

 

 

 

 

 

 

 

Иметь значение в пределах 2-4.

 

.

 

 

'

v

lQ0-,60

 

Тогда из условия: ~= З

10 = 81.

 

 

 

 

.

Vво

 

 

 

' v

 

~

=27 '

 

 

 

652. ..2=128=2 lO

t2

-tl =7.

 

.

v,,

 

 

 

.

.

10 .

 

t2- t1 = 1о·с. t2 = t1 + 1о·с.

 

 

 

Температуру следует увеличить на 70 ·с.

 

653.

vso

= 40 = у4 ;

4lgy =lg40,

 

 

V4o

 

 

 

 

 

 

 

4lgy=1,6, lgy=0,4, у=2,5.

 

 

 

 

80-40

 

 

 

 

654.

v80 =v40 ·У""'ТО,

v80 =0,1·3,54 =15,0 моль/(л·с).

 

 

 

 

_ь._

 

=273 + 27 ; .

 

655.

kг,' = Ае

RТ, ,

7j_

 

 

1

 

.

 

 

 

 

 

 

_ь_

 

 

 

 

 

 

kт, =Ае RТ.,

Т2 ;=273+47;

 

 

 

kг,

 

Е.( 1 1)

 

Е.(~)

 

_, =б=е R Т, Т1

R Т,·Т, ;

 

kт,

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

lg5=2,3· Е~(~)·. следовательно, Еа =.1461;

 

·

 

R

96000

 

 

'R

 

Еа =8,31·1461=12140 Дж/моль.

656. Скорость реакции и время: ее протекания: ·обратно пропорциоиаль­

.вые. величины.

278

110-80

320

'3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и ·у=2.

 

 

 

 

у 10

=-;у =8

 

 

 

 

 

 

 

40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

657.

..Ь..(7i-Т,)·

т,-т,

 

 

 

 

 

 

 

е

 

Т.·Т.

lo

 

 

 

 

 

 

. Возьмеl'оf 7i =400 К,

Т2 =410 К.

 

 

 

 

~(

10

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

eR\~

=4;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Е

1

 

 

 

О 6·16400

 

 

lg4=2,3· ~

'i6400.. = ' 2,3

·8.31=35552 (Дж/мол~) .

 

 

 

 

.!.._

~ ;"е

_Е,(.!.-..!.)

 

.

Е.(!et.)

668.

k::: А.е-RT ;

R

Т, Т1

~ ~ == ~

еR т,т,

;

 

 

 

 

103·1о"(

55

)

 

 

·е57~'> =2 ·10-2 (с-1).

~ =6,2 ·10-4 ·еa;ar- 37a:3i8

=6,2 ·10-4

\659. Исnользуем индекс •к• для: случая: каталитической, а индекс •н• -

для: случая: некаталитической реакции.

·-~

-~

kк=Ае RT; k"=Ae

RT; ,

k,..=

J

-~+~]

1

 

RT RT

=еRТ[(Е.),-(Е,),];

k" .

 

 

.

\

 

'

 

 

 

 

(70,30-37,82)·1о'

 

k,.

8.31·298

= е13.116 = 5

.105

k"

 

 

 

Скорость реакции с участием катализатора в 5·105 раз больше.

660

kt·

АЕ.

.

"

м

-=евт

· 2 3lg' .:!.==--" ·

'ko

 

''

ko

RT'

lg kt

-

7000

~1, следователЬно, ~ = 10ko;

ko

2;3·8,31·366

 

 

Скорость возрастает в 10 раз.

661.В 8 раз.

662.у=2,5.

663.ЧереЗ 15 с.

279

52. ХИмическое равновесие. Константа равновесия ·

666.

 

 

2802

-f

02

 

2803 ;

 

 

 

с0, МОЛЬ/Л

 

0,2

 

0,1

 

 

о

 

 

 

!J.c,

моль/л

 

-0,01

-

0,005

 

0,01

 

 

 

[ ], МОЛЬ/Л

 

0,19

 

0,095'

 

0,01

 

 

 

 

2

 

0,012

 

 

 

 

 

 

 

 

К=

(803 ]

 

 

= 0,029 МОЛЬ/Л.

 

 

 

[802]3f02]

0,192 ·0,095

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

667.

 

 

сн4

+

Н2

0

.

со

+

2 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С0, МОЛЬ/Л

-

1,154

-

1,154

 

о

 

о

....

!J.c,

молЬ/л

0,616

0,616

 

0,616

 

3·0,616 ..

( ], моль/л

 

0,538.

 

0,538

 

0,616

 

1,848

 

К= (COJ(H2}3

-

0,616·1,8483 =13 43

 

 

 

 

 

(СН4)[Н20]

 

0,538. 0,538

'

 

 

 

 

 

668.

 

 

802

+

N02

 

803

+

NO;

 

с0, моль/л

 

0,03

 

0,04

 

0,01

 

0,04

 

tJ.c,

моль/л

-

0,02 .

-

0,02

 

+0,02

 

+0,02

 

[ ], моль/л

 

0,01

 

0,02

 

0,03

 

0,06

 

К= [803 ](NO]

= 0,06·0,03 = 9

 

 

 

 

 

 

 

(802 ][N02 ]

О,01· О,02

 

 

 

 

 

 

 

669. с0 20)=с0 (С0)=0,1 моль/л;

 

 

 

 

 

[СО)= [Н20) = 0,1 ~ х; fC02) = 2) = х;

 

 

 

 

 

.. К= [H2 ](C02 J =

 

х2

 

.

 

 

 

 

 

 

. (H20j[CO)

(0,1-.х)2

0,51;

 

 

 

 

 

 

280

. х

-.--=0,71 ==> х==О,О42 моль/л.

0,1.!..х

(СО2) = (Н2) = 0;042 моль/л;

(C0J=(H20)=0,058 МОЛЬ/Л;

n(C02 )=n(H2 ) =0,84 моль;

п(С?) =n(H:P) =1,16 моль.

670. Прим:.ем объем системы за V.

Тогда с0(НI)=_!_ .' v

1

2]=[12]=х; [НI]= V -2х;

к,~_

2

 

2

[H2J.

[12 ]

=-1

,

[НI]2

64

1

х = -- моль/л.

· 10·V

n(H2) =.о.1 моль ; n(I2 )=0,1 моль;

n(НI)=0,8 моль.

х2

х

 

1

1

--___.;.. , следовательно, -- =-; Вх =-- ·

( ~- 2х)2

~ -

8

V

. !.·

671. Количества вещества ·В состоянии равновесия:

n(I2 )=1-x;

n'(H2 )=2-x;

п(Н1)=2х.

, Объем nримем за V.

1-х

2-х

Тогда [12]=-у; [H2J=v-: [НI]=-у;

К

[

(HI]2

] , следовательно, (

(2х)2

=50 ;

Н2

.

2

.

 

 

](1

 

1-х)(2-х)

 

2 + 150х-100 =0;

Х = 0,66 МОЛ!>.

п(НI) = 1,32 моль.

281

672. К=(Е]2

(D) ·

[А][В] '

[E)=2[D]; {Е]=2х; [D)=x;

4ха·

 

з

К=-=1 => х

=8; х=2 моль/л

4·8

 

'

{Е]= 4 МОЛЬ/Л; {D) = 2 МОЛЬ/Л ,

073. К= [СНаСООС2Н5)[Н20) '= kпр =~=

4

 

{СН3СООН}[С2Н50Н} kобр 0,2

 

674.

а) лjмо.Ль; б) безразмерная; в) л2/ моль2

675. ·а) К3 ; б)

W ; в) VX .

 

 

 

2

)

3 >

 

 

676.

'

 

 

К1 2

"'Кз.

 

 

53. Вычисление ра~новесного ·состава

677.

4НС1 + 02

20

+ 2Cl2 ;

с0, моль/л

0,48

0,89

о

о

АС, МОЛЬ/Л

-0,28

;... 0,07

0,14

0,14

[ ], МОЛЬ/Л

0,20

0,82

0,14

0,14

Находим: Ac(HCl)=-0,28 моль/n;

Ас(02) = -0,07 МОЛЬ/.11;

Ac(Cl2 ) = Ас(Н20) = -2Ас(02) =0,14 мольjn.

Если с0( Cl2 ) "" с020} = О , полУчаем:

20}=0,14 мо'ль;л; [Cl2 }=0,14 МОЛЬ/Л,

678..

со + Н20

~ со2

+ Н2;

с0, моль/л

0,03'

0,03

о

о

Ас, моль/л

:.. 0,01

-0,01

+0,01

+0,01

[ ], МОЛЬ/Л

0,02

0,02

0,01

0,01

(С0)=0,02 мольjл; {Н20}=0,92 :МОЛЬ/Л; {Н2)=0,01 :моль/л;

К= (СО2)[Н2] =0,01·0,01 25 . {СО}(Н20} 0,02·0,02 '

282