Образцы решений задач по теме "Скорость химической реакции"

Задача №1

Реакция протекает по уравнению А+В = 2С. Начальная концентрация вещества А равна 0,22 моль/л, а через 10 с — 0,215 моль/л. Вычислите среднюю скорость реакции.

Решение:

Используем формулу для расчёта

υ = ± ΔС/Δτ = ± (0,215-0,22)/(10-0) = 0,0005 моль/л ∙ с


Задача №2

Вычислите, во сколько раз увеличится скорость реакции при повышении температуры от 30 до 70 С, если температурный коэффициент скорости равен 2.

Решение:

По правилу Вант-Гоффа

υ=υ0·γ (t2-t1)/10

По условию задачи требуется определить υ/υ0:

υ/υ0=2 (70-30)/10 = 24 = 16


Задача №3

Запишите кинетическое уравнение для следующих уравнений реакций:

А) S(тв) + O2 (г) = SO2 (г)

Б) 2SO2 (г) + O2 (г) = 2SO3 (ж)

Решение:

Согласно закону действующих масс, который действует для газов и жидкостей:

υ = к1 C (O2)

υ = к2 C2(SO2)·C (O2)


Задача №4

Как изменится скорость реакции:

S (тв) + O2 (г) = SO2 (г)

при увеличении давления в системе в 4 раза?

Решение:

  • Запишем кинетическое уравнение для реакции до повышения давления в системе. Обозначим концентрацию кислорода

С(О2) = а, концентрация серы - твёрдого вещества не учитывается.

υ = к1 а

  • При повышении давления в 4 раза, объём уменьшается в 4 раза, следовательно концентрация газа кислорода увеличится в 4 раза и кинетическое уравнение примет вид:

υ' = к1

  • Определяем, во сколько раз возрастёт скорость реакции:
υ' /υ = к1 4а / к1 а = 4
Следовательно, при повышении давления в 4 раза, скорость данной реакции увеличится в 4 раза.

Задача №5

Как изменится скорость реакции:

2SО2 (г) + O2 (г) = 2SO3 (г)

при увеличении давления в системе в 2 раза?

Решение:

  • Запишем кинетическое уравнение для реакции до повышения давления в системе. Обозначим концентрацию SO2

С(SО2) = а, концентрация кислорода C(O2) = b.

υ = к1 а2·b

  • При повышении давления в 2 раза, объём уменьшается в 2 раза, следовательно концентрация газа кислорода и SO2 увеличится в 2 раза и кинетическое уравнение примет вид:

υ' = к1 (2а)2·2b = к12·2b= к12·b

  • Определяем, во сколько раз возрастёт скорость реакции:
υ' /υ = к12·b / к1 а2·b =8
Следовательно, при повышении давления в 2 раза, скорость данной реакции увеличится в 8 раз.
Задача №6

При температуре 10 ºС реакция протекает за 5 мин, при 20ºС – за 1 мин. Рассчитайте температурный коэффициент скорости реакции.

 

Дано:

t0= 10 ºС

t= 20ºС

τ0= 300c

τ= 60c

γ=?

Решение:

1) При условии, что концентрация вещества (С), вступившего в реакцию, постоянна:

При температуре 10 ºС скорость реакции равна υ0=∆C/∆τ0,

υ0=∆C/300, ∆C= 300υ0

При температуре 30 ºС скорость реакции равна υ=∆C/∆τ,

υ=∆C/60, ∆C= 60υ.  Следовательно, 300υ0=60υ, а   υ/υ0=300/60=5.

2) По правилу Вант Гоффа: υ= υ0γt/10, υ/υ0= γt/10

3)  Согласно рассуждениям (1)  и (2), получим γ(20-10)/10= γ=5



Comments