Реакция в газовой фазе протекает по уравнению

Видео:Как понять что вещество выпадает в осадок или образуется газСкачать

Как понять что вещество выпадает в осадок или образуется газ

Вычисление концентрации веществ и скорости реакции

Видео:Как Решать Задачи по Химии // Задачи с Уравнением Химической Реакции // Подготовка к ЕГЭ по ХимииСкачать

Как Решать Задачи по Химии // Задачи с Уравнением Химической Реакции // Подготовка к ЕГЭ по Химии

Скорость реакции

Задание 127.
Как изменится скорость реакции, протекающей в газовой фазе, при повышении температуры на 60 °С, если температурный коэффициент скорости данной реакции 2?
Решение:
Зависимость скорости химической реакции от температуры определяется эмпирическим правилом Вант-Гоффа по формуле:

Реакция в газовой фазе протекает по уравнению

Следовательно, скорость реакции Реакция в газовой фазе протекает по уравнениюпри повышении температуры на 600 С 0 больше начальной скорости реакции в 64 раза.

Задание 121.
Окисление серы и ее диоксида протекает по уравнениям:
а) S (к) + O2 = SO2 (г); б) 2SO2 (г) + O2 = 2SO3 (г).
Как изменится скорость этих реакций, если объемы каждой из систем уменьшить в четыре раза?
Решение:
а) S (к) + O2 = SO2 (г)
Обозначим концентрации газообразных реагирующих веществ: [O2] = a, [SO2] = b. Согласно закону действующих масс, скорости прямой и обратной реакций до изменения объёма соответственно равны:

Vпр = k . a; Vобр = k . b.

После уменьшения объёма гетерогенной системы в четыре раза концентрация газообразных веществ увеличится в четыре раза: [O2] = 4a, [SO2] = 4b. При новых концентрациях скорости прямой и обратной реакций будут равны

Реакция в газовой фазе протекает по уравнению

Следовательно, после уменьшения объёма в системе скорости прямой и обратной реакций увеличились в четыре раза. Равновесие системы не сместилось.

Обозначим концентрации реагирующих веществ: [O2] = a, [SO2] = b, [SO3] = с. Согласно закону действующих масс, скорости прямой и обратной реакций до изменения объёма соответственно равны:

Vпр = ka 2 b; Vо б р = kc 2 .

После уменьшения объёма гомогенной системы в четыре раза концентрация реагирующих веществ увеличится в четыре раза: [O2] = 4a, [SO2] = 4b, [SO3] = 4с При новых концентрациях скорости прямой и обратной реакций будут равны:

Реакция в газовой фазе протекает по уравнению

Следовательно, после уменьшения объёма в системе скорость прямой реакции возросла в 64 раза, а обратной – в 16. Равновесие системы при этом сместилось вправо, в строну уменьшения образования газообразных веществ.

Видео:Влияние концентрации на скорость химических реакций. 10 класс.Скачать

Влияние концентрации на скорость химических реакций. 10 класс.

Константы равновесия гомогенной системы

Задание 122.
Напишите выражение для константы равновесия гомогенной системы:
N2 + ЗН2 = 2NH3. Как изменится скорость прямой реакции образования аммиака, если увеличить концентрацию водорода в три раза?
Решение:
Уравнение реакции:

Выражение константы равновесия данной реакции имеет вид:

Реакция в газовой фазе протекает по уравнению

Обозначим концентрации газообразных реагирующих веществ: [N2] = a, [H2] = b. Согласно закону действующих масс, скорость прямой реакций до увеличения концентрации водорода равна: Vпр = kab 3 . После увеличения концентрации водорода в три раза концентрации исходных веществ будут равны: [N2] = a, [H2] = 3b. При новых концентрациях скорости прямой реакций будет равна:

Реакция в газовой фазе протекает по уравнению

Следовательно, после увеличения концентрации водорода в три раза скорость реакции возросла в 27 раз. Равновесие, согласно принципу Ле Шателье, сместилось в сторону уменьшения концентрации водорода, т. е. вправо.

Задание 123.
Реакция идет по уравнению N2 + O2 = 2NO. Концентрации исходных веществ до начала реакции были [N2] = 0,049 моль/л, [O2] = 0,01 моль/л. Вычислите концентрацию этих веществ, когда [NO] = 0,005 моль/л. Ответ: [N2] 0,0465 моль/л; [O2] = 0,0075 моль/л.
Решение:
Уравнение реакции имеет вид:

Из уравнения реакции следует, что на образование 2 моль NO расходуется по 1 моль N2 и О2, т. е. на образование NO требуется в два раза меньше N2 и О2. Исходя из сказанного, можно предположить, что на образование 0,005 моль NO затрачивается по 0,0025 моль N2 и О2. Тогда конечные концентрации исходных веществ будут равны:

[N2]конечн. = [N2]исх. – 0,0025 = 0,049 – 0,0025 = 0,0465 моль/л;
[O2]конечн. = [O2]исх. — 0,0025 = 0,01 – 0,0025 = 0,0075 моль/л.

Ответ: [N2]конечн. = 0,0465 моль/л; [O2]конечн. = 0,0075 моль/л.

Задание 124.
Реакция идет по уравнению N2 + ЗН2 = 2NH3. Концентрации участвующих в ней веществ (моль/л): [N2] = 0,80; [H2] = 1,5; [NH3] = 0,10. Вычислите концентрацию водорода и аммиака [N2] = 0,5 моль/л. Ответ: [NH3] = 0,70 моль/л; [Н2) = =0,60 моль/л.
Решение:
Уравнение реакции имеет вид:

Из уравнения следует, что из 1 моль N2 Образуется 2 моль NH3 и расходуется 3 моль Н2. Таким образом, при участии в реакции определённого количества азота образуется в два раза большее количество аммиака и прореагирует в три раза больше водорода. Рассчитаем количество азота, которое прореагировало: 0,80 – 0,50 = 0,30 моль. Рассчитаем количество аммиака, которое образовалось: 0,3 . 2 = 0,6 моль. Рассчитаем количество прореагировавшего водорода: 0,3 . 3 = 0,9 моль. Теперь рассчитаем конечные концентрации реагирующих веществ:

[NH3]конечн. = 0,10 + 0,60 = 0,70 моль;
2]конечн. = 1,5 — 0,90 = 0,60 моль;
[N2]конечн. = 0,80 — 0,50 = 0,30 моль.

Ответ: [NH3] = 0,70 моль/л; [Н2) = =0,60 моль/л.

Скорость, температурный коэффициент скорости реакции

Задание 125.
Реакция идет по уравнению Н2 + I2 = 2НI. Константа скорости этой реакции при некоторой температуре равна 0,16. Исходные концентрации реагирующих веществ (моль/л): [Н2] = 0,04:
[I2] = 0,05. Вsчислите начальную скорость реакции и ее скорость при [H2] = 0,03 моль/л. Ответ: 3,2 . 10 -4 , 1,92 . 10 -4
Решение:
Уравнение реакции имеет вид:

При исходных концентрациях реагирующих веществ, согласно закону действующих масс, скорость реакции будет равна при обозначении концентраций исходных веществ: [Н2] = a, [I2] = b.

Vпр = kab = 0,16 . 0,04 . 0,05 = 3,2 . 10 -4 .

Рассчитаем количество водорода, которое вступило в реакцию, если концентрация его изменилась и стала 0,03 моль/л, получим: 0,04 — 0,03 = 0,01 моль. Из уравнения реакции следует, что водород и йод реагируют друг с другом в отношении 1 : 1, значит в реакцию вступило тоже 0,01 моль йода. Отсюда, конечная концентрация йода равна: 0,05 -0,01 = 0,04 моль. При новых концентрациях скорость прямой реакции будет равна:

Реакция в газовой фазе протекает по уравнению

Ответ: 3,2 . 10 -4 , 1,92 . 10 -4 .

Задание 126.
Вычислите, во сколько раз уменьшится скорость реакции, протекающей в газовой фазе, если понизить температуру от 120 до 80 °С. Температурный коэффициент скорости реакции З.
Решение:
Зависимость скорости химической реакции от температуры определяется эмпирическим правилом Вант-Гоффа по формуле:

Реакция в газовой фазе протекает по уравнению

Следовательно, скорость реакции Реакция в газовой фазе протекает по уравнению; при 800 0 С меньше скорости реакции при 1200 0 С в 81 раз.

Видео:РЕАКЦИИ ИОННОГО ОБМЕНА, ИОННОЕ УРАВНЕНИЕ - Урок Химия 9 класс / Подготовка к ЕГЭ по ХимииСкачать

РЕАКЦИИ ИОННОГО ОБМЕНА, ИОННОЕ УРАВНЕНИЕ - Урок Химия 9 класс / Подготовка к ЕГЭ по Химии

Реакция в газовой фазе протекает по уравнению

Химическим равновесием называется такое состояние обратимой химической реакции

при котором с течением времени не происходит изменения концентраций реагирующих веществ в реакционной смеси. Состояние химического равновесия характеризуется константой химического равновесия:

Реакция в газовой фазе протекает по уравнению, (9.1)

где Ci – концентрации компонентов в равновесной идеальной смеси.

Константа равновесия может быть выражена также через равновесные мольные доли Xi компонентов:

Реакция в газовой фазе протекает по уравнению. (9.2)

Для реакций, протекающих в газовой фазе, константу равновесия удобно выражать через равновесные парциальные давления Pi компонентов:

Реакция в газовой фазе протекает по уравнению. (9.3)

Константа равновесия связана с rG o химической реакции:

Реакция в газовой фазе протекает по уравнению(9.5)

Реакция в газовой фазе протекает по уравнению(9.6)

Изменение rG или rF в химической реакции при заданных (не обязательно равновесных) парциальных давлениях Pi или концентрациях Ci компонентов можно рассчитать по уравнению изотермы химической реакции (изотермы Вант-Гоффа):

Реакция в газовой фазе протекает по уравнению. (9.7)

Реакция в газовой фазе протекает по уравнению. (9.8)

Согласно принципу Ле Шателье, если на систему, находящуюся в равновесии, оказать внешнее воздействие, то равновесие сместится так, чтобы уменьшить эффект внешнего воздействия. Так, повышение давления сдвигает равновесие в сторону уменьшения количества молекул газа. Добавление в равновесную смесь какого-либо компонента реакции сдвигает равновесие в сторону уменьшения количества этого компонента. Повышение (или понижение) температуры сдвигает равновесие в сторону реакции, протекающей с поглощением (выделением) теплоты.

Количественно зависимость константы равновесия от температуры описывается уравнением изобары химической реакции (изобары Вант-Гоффа)

Реакция в газовой фазе протекает по уравнению(9.9)

и изохоры химической реакции (изохоры Вант-Гоффа)

Реакция в газовой фазе протекает по уравнению. (9.10)

Интегрирование уравнения (9.9) в предположении, что rH реакции не зависит от температуры (что справедливо в узких интервалах температур), дает:

Реакция в газовой фазе протекает по уравнению(9.11)

Реакция в газовой фазе протекает по уравнению(9.12)

где C – константа интегрирования. Таким образом, зависимость ln KP от 1 должна быть линейной, а наклон прямой равен – rH /R.

Реакция в газовой фазе протекает по уравнению(9.13)

Реакция в газовой фазе протекает по уравнению(9.14)

По этому уравнению, зная константы равновесия при двух разных температурах, можно рассчитать rH реакции. Соответственно, зная rH реакции и константу равновесия при одной температуре, можно рассчитать константу равновесия при другой температуре.

ПРИМЕРЫ

Пример 9-1. Рассчитать константу равновесия для реакции

при 500 K. fG o для CO(г) и CH3OH(г) при 500 К равны –155.41 кДж . моль –1 и –134.20 кДж . моль –1 соответственно.

Решение. G o реакции:

rG o = fG o (CH3OH) – fG o (CO) = –134.20 – (–155.41) = 21.21 кДж . моль –1 .

Реакция в газовой фазе протекает по уравнению= 6.09 10 –3 .

Пример 9-2. Константа равновесия реакции

равна KP = 1.64 10 –4 при 400 o C. Какое общее давление необходимо приложить к эквимолярной смеси N2 и H2, чтобы 10% N2 превратилось в NH3? Газы считать идеальными.

Решение. Пусть прореагировало моль N2. Тогда

0

N2(г)+3H2(г)=2NH3(г)
Исходное количество11
Равновесное количество1–1–32 (Всего: 2–2 )
Равновесная мольная доля:Реакция в газовой фазе протекает по уравнениюРеакция в газовой фазе протекает по уравнениюРеакция в газовой фазе протекает по уравнению

Следовательно, KX = Реакция в газовой фазе протекает по уравнениюи KP = KX . P –2 = Реакция в газовой фазе протекает по уравнению.

Подставляя = 0.1 в полученную формулу, имеем

1.64 10 –4 =Реакция в газовой фазе протекает по уравнению, откуда P = 51.2 атм.

Пример 9-3. Константа равновесия реакции

при 500 K равна KP = 6.09 10 –3 . Реакционная смесь, состоящая из 1 моль CO, 2 моль H2 и 1 моль инертного газа (N2) нагрета до 500 K и общего давления 100 атм. Рассчитать состав равновесной смеси.

Решение. Пусть прореагировало моль CO. Тогда

CO(г)+2H2(г)=CH3OH(г)
Исходное количество:120
Равновесное количество:1–2–2
Всего в равновесной смеси:3–2 моль компонентов + 1 моль N2 = 4–2 моль
Равновесная мольная доляРеакция в газовой фазе протекает по уравнениюРеакция в газовой фазе протекает по уравнениюРеакция в газовой фазе протекает по уравнению

Следовательно, KX = Реакция в газовой фазе протекает по уравнениюи KP = KX . P –2 = Реакция в газовой фазе протекает по уравнению.

Таким образом, 6.09 10 –3 = Реакция в газовой фазе протекает по уравнению.

Решая это уравнение, получаем = 0.732. Соответственно, мольные доли веществ в равновесной смеси равны: Реакция в газовой фазе протекает по уравнению= 0.288, Реакция в газовой фазе протекает по уравнению= 0.106, Реакция в газовой фазе протекает по уравнению= 0.212 и Реакция в газовой фазе протекает по уравнению= 0.394.

Пример 9-4. Для реакции

при 298 К KP = 6.0 10 5 , а fH o (NH3) = –46.1 кДж . моль –1 . Оценить значение константы равновесия при 500 К.

Решение. Стандартная мольная энтальпия реакции равна

rH o = 2 fH o (NH3) = –92.2 кДж . моль –1 .

Согласно уравнению (9.14), Реакция в газовой фазе протекает по уравнению=

= ln (6.0 10 5 ) + Реакция в газовой фазе протекает по уравнению= –1.73, откуда K2 = 0.18.

Отметим, что константа равновесия экзотермической реакции уменьшается с ростом температуры, что соответствует принципу Ле Шателье.

ЗАДАЧИ

Указание: во всех задачах считать газы идеальными.

    При 1273 К и общем давлении 30 атм в равновесной смеси

содержится 17% (по объему) CO2. Сколько процентов CO2 будет содержаться в газе при общем давлении 20 атм? При каком давлении в газе будет содержаться 25% CO2?

При 2000 o C и общем давлении 1 атм 2% воды диссоциировано на водород и кислород. Рассчитать константу равновесия реакции

Константа равновесия реакции

при 500 o C равна Kp = 5.5. Смесь, состоящая из 1 моль CO и 5 моль H2O, нагрели до этой температуры. Рассчитать мольную долю H2O в равновесной смеси.

Константа равновесия реакции

при 25 o C равна Kp = 0.143. Рассчитать давление, которое установится в сосуде объемом 1 л, в который поместили 1 г N2O4 при этой температуре.

Сосуд объемом 3 л, содержащий 1.79 10 –2 моль I2, нагрели до 973 K. Давление в сосуде при равновесии оказалось равно 0.49 атм. Считая газы идеальными, рассчитать константу равновесия при 973 K для реакции

при 250 o C rG o = –2508 Дж . моль –1 . При каком общем давлении степень превращения PCl5 в PCl3 и Cl2 при 250 o C составит 30%?

константа равновесия KP = 1.83 10 –2 при 698.6 К. Сколько граммов HI образуется при нагревании до этой температуры 10 г I2 и 0.2 г H2 в трехлитровом сосуде? Чему равны парциальные давления H2, I2 и HI?

Сосуд объемом 1 л, содержащий 0.341 моль PCl5 и 0.233 моль N2, нагрели до 250 o C. Общее давление в сосуде при равновесии оказалось равно 29.33 атм. Считая все газы идеальными, рассчитать константу равновесия при 250 o C для протекающей в сосуде реакции

Константа равновесия реакции

при 500 K равна KP = 6.09 10 –3 . Рассчитать общее давление, необходимое для получения метанола с 90% выходом, если CO и H2 взяты в соотношении 1: 2.

  • При 25 o C fG o (NH3) = –16.5 кДж . моль –1 . Рассчитать rG реакции образования NH3 при парциальных давлениях N2, H2 и NH3, равных 3 атм, 1 атм и 4 атм соответственно. В какую сторону реакция будет идти самопроизвольно при этих условиях?
  • Экзотермическая реакция

    находится в равновесии при 500 K и 10 бар. Если газы идеальные, как повлияют на выход метанола следующие факторы: а) повышение T; б) повышение P; в) добавление инертного газа при V = const; г) добавление инертного газа при P = const; д) добавление H2 при P = const?

  • Константа равновесия газофазной реакции изомеризации борнеола (C10H17OH) в изоборнеол равна 0.106 при 503 K. Смесь 7.5 г борнеола и 14.0 г изоборнеола поместили в сосуд объемом 5 л и выдерживали при 503 K до достижения равновесия. Рассчитать мольные доли и массы борнеола и изоборнеола в равновесной смеси.
  • Равновесие в реакции

    устанавливается при 227 o C и общем давлении 1.0 бар, когда парциальное давление NOCl равно 0.64 бар (изначально присутствовал только NOCl). Рассчитать rG o для реакции. При каком общем давлении парциальное давление Cl2 будет равно 0.10 бар?

    Рассчитать общее давление, которое необходимо приложить к смеси 3 частей H2 и 1 части N2, чтобы получить равновесную смесь, содержащую 10% NH3 по объему при 400 o C. Константа равновесия для реакции

    при 400 o C равна K = 1.60 10 –4 .

    При 250 o C и общем давлении 1 атм PCl5 диссоциирован на 80% по реакции

    Чему будет равна степень диссоциации PCl5, если в систему добавить N2, чтобы парциальное давление азота было равно 0.9 атм? Общее давление поддерживается равным 1 атм.

    При 2000 o C для реакции

    Kp = 2.5 10 –3 . В равновесной смеси N2, O2, NO и инертного газа при общем давлении 1 бар содержится 80% (по объему) N2 и 16% O2. Сколько процентов по объему составляет NO? Чему равно парциальное давление инертного газа?

  • Рассчитать стандартную энтальпию реакции, для которой константа равновесия
    а) увеличивается в 2 раза, б) уменьшается в 2 раза при изменении температуры от 298 К до 308 К.
  • Оксид ртути диссоциирует по реакции

    При 420 o C давление газов равно 5.16 10 4 Па, а при 450 o C 10.8 10 4 Па. Рассчитать константы равновесия при этих температурах и энтальпию диссоциации на моль HgO.

    получены следующие данные по зависимости константы равновесия от температуры:

    3.98 10 –4

    1.41 10 –2

    1.86 10 –1

    Определить стандартную энтальпию реакции в этом температурном интервале.

  • Зависимость константы равновесия реакции 2C3H6(г) = C2H4(г) + C4H8(г) от температуры между 300 К и 600 К описывается уравнением
  • ln K = –1.04 –1088 /T +1.51 10 5 /T 2 .

    Рассчитать rG o , rH o и rS o реакции при 400 К.

    Реакция в газовой фазе протекает по уравнению Реакция в газовой фазе протекает по уравнению

    Сервер создается при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований
    Не разрешается копирование материалов и размещение на других Web-сайтах
    Вебдизайн: Copyright (C) И. Миняйлова и В. Миняйлов
    Copyright (C) Химический факультет МГУ
    Написать письмо редактору

    Видео:Химическая кинетика. Скорость химической реакции | ХимияСкачать

    Химическая кинетика. Скорость химической реакции | Химия

    Эталоны решения задач

    1. В сосуде смешали газ А количеством вещества 4,5 моль и газ В количеством вещества 3 моль. Газы А и В реагируют в соответствии с уравнением А + В = С. Через некоторое время в системе образовался газ С количеством вещества 2 моль. Какие количества непрореагировавших газов А и В остались в системе?

    Из уравнения реакции следует, что:

    Dn(A) = Dn(B) = Dn(C) = 2 моль,

    где Dn ‑ изменение количества вещества в ходе реакции.

    Следовательно, в сосуде осталось:

    2. Реакция протекает по уравнению: 2A + B ⇄ C и имеет второй порядок по веществу А и первый по веществу B. В начальный момент времени скорость реакции равна 15 моль/л×с. Рассчитать константу скорости и скорость прямой реакции в тот момент, когда прореагирует 50% вещества B, если начальные концентрации равны: С(A) = 10 моль/л; С(B) = 5 моль/л. Как изменится скорость химической реакции?

    Согласно закону действующих масс:

    Реакция в газовой фазе протекает по уравнению;

    Реакция в газовой фазе протекает по уравнению

    С(B), вступившего в реакцию, равна:

    С(B) = 0,5·5 = 2,5 моль/л.

    Соответственно С(A), вступившего в реакцию, равна:

    2 моль/л A — 1 моль/л B

    Реакция в газовой фазе протекает по уравнению

    С(A) и С(B) после протекания реакции:

    С(A) = 10 — 5 = 5 моль/л,

    С(B) = 5 — 2,5 = 2,5 моль/л.

    Скорость прямой реакции будет равна:

    Реакция в газовой фазе протекает по уравнению

    Скорость химической реакции изменится:

    Реакция в газовой фазе протекает по уравнению

    т. е. уменьшится в 8 раз.

    3. Реакция между веществами А и В выражается уравнением: А + 2В = С и имеет первый порядок по веществу А и второй по веществу B. Начальные концентрации веществ равны: С(А) = 2 моль/л; С(В) = 4 моль/л; константа скорости равна 1,0. Найти начальную скорость реакции и скорость по истечении некоторого времени, когда концентрация вещества А уменьшится на 0,3 моль/л.

    Согласно закону действующих масс:

    Реакция в газовой фазе протекает по уравнению

    Если концентрация вещества А уменьшится на 0,3 моль/л, то концентрация вещества В уменьшится на 0,3×2 = 0,6 моль/л. После протекания реакции концентрации равны:

    Реакция в газовой фазе протекает по уравнению

    Реакция в газовой фазе протекает по уравнению

    Реакция в газовой фазе протекает по уравнению

    4. Скорости прямой и обратной газофазных реакций, протекающих в замкнутом сосуде, выражаются уравнениями:

    Реакция в газовой фазе протекает по уравнению

    Реакция в газовой фазе протекает по уравнению

    Рассчитать, как изменятся скорости прямой и обратной реакций при увеличении давления в системе в 3 раза, если исходные концентрации веществ равны: С0(A) = 1 моль/л; С0(B) = 3 моль/л; С0(C) = 2 моль/л.

    Согласно закону действующих масс, скорости прямой и обратной реакций при начальных условиях равны:

    Реакция в газовой фазе протекает по уравнению

    Реакция в газовой фазе протекает по уравнению

    Увеличение давления в 3 раза для газообразных систем приводит к уменьшению объема газовой смеси в 3 раза, во столько же раз увеличатся концентрации всех трех газов, и скорости обеих реакций станут соответственно равны:

    Реакция в газовой фазе протекает по уравнению

    Реакция в газовой фазе протекает по уравнению

    Отношения скоростей реакций составляют:

    Реакция в газовой фазе протекает по уравнению

    Реакция в газовой фазе протекает по уравнению

    Таким образом, скорость прямой реакции увеличится в 27 раз, обратной — в 9.

    5. Реакция при температуре 50 0 С протекает за 2 мин 15 с. За какое время закончится эта реакция при температуре 70 0 С, если в данном температурном интервале температурный коэффициент скорости gравен 3?

    При увеличении температуры от 50 до 70 0 С скорость реакции в соответствии с правилом Вант-Гоффа возрастает:

    Реакция в газовой фазе протекает по уравнению

    где Реакция в газовой фазе протекает по уравнению= 70 0 С, Реакция в газовой фазе протекает по уравнению= 50 0 С, a Реакция в газовой фазе протекает по уравнениюи Реакция в газовой фазе протекает по уравнению— скорости реакции при данных температурах.

    Реакция в газовой фазе протекает по уравнению

    т.е. скорость реакции увеличивается в 9 раз.

    В соответствии с определением, время реакции обратно пропорционально скорости протекания реакции, следовательно:

    Реакция в газовой фазе протекает по уравнению

    где Реакция в газовой фазе протекает по уравнениюи Реакция в газовой фазе протекает по уравнению— время реакции при температурах Реакция в газовой фазе протекает по уравнениюи Реакция в газовой фазе протекает по уравнению.

    Реакция в газовой фазе протекает по уравнению

    Учитывая, что Реакция в газовой фазе протекает по уравнению= 135 с (2 мин 15 с), определяем время реакции при температуре Реакция в газовой фазе протекает по уравнению:

    Реакция в газовой фазе протекает по уравнению

    6. Во сколько раз увеличится скорость химической реакции при повышении температуры от Реакция в газовой фазе протекает по уравнению = 10 0 C до Реакция в газовой фазе протекает по уравнению = 80 0 С, если температурный коэффициент скорости g равен 2?

    Из правила Вант-Гоффа:

    Реакция в газовой фазе протекает по уравнению

    Скорость реакции увеличится в 128 раз.

    7. При изучении кинетики выведения лекарственного препарата из организма больного было установлено, что за 3 часа в организме пациента осталось 50% от исходного количества лекарственного средства. Определить период полувыведения и константу скорости реакции выведения препарата из организма человека, если известно, что это реакция первого порядка.

    Так как за данный промежуток времени из организма было выведено 50% препарата, то t1/2 = 3 часа. Константу скорости реакции рассчитаем из уравнения:

    Реакция в газовой фазе протекает по уравнению

    8. При лабораторных исследованиях водных растворов лекарственного средства было установлено, что вследствие гидролиза концентрация препарата за сутки уменьшилась от 0,05 моль/л до 0,03 моль/л. Вычислить период полупревращения реакции гидролиза препарата.

    Так как реакции гидролиза обычно протекают при значительном избытке воды, то ее концентрацию можно постоянной. Следовательно, в ходе реакции изменяется только концентрация препарата и реакцию гидролиза можно считать реакцией первого порядка.

    Значение константы скорости реакции найдем из уравнения:

    Реакция в газовой фазе протекает по уравнению

    Реакция в газовой фазе протекает по уравнению

    9. Период полувыведения препарата из организма больного (реакция первого порядка) равен 5 часам. Определить время, за которое из организма будет выведено 75% препарата.

    При выведении из организма 75% препарата отношение С/С0 составит 0,25. В данном случае удобно воспользоваться формулой:

    Реакция в газовой фазе протекает по уравнению

    Реакция в газовой фазе протекает по уравнению

    Реакция в газовой фазе протекает по уравнению,

    10. Константа скорости реакции гидролиза сахарозы равна 2,31×10 — 3 ч — 1 . Рассчитать:

    1) период полупревращения реакции;

    2) время, за которое гидролизу подвергнется 20% сахарозы;

    3) какая часть глюкозы подвергнется гидролизу через 5 суток.

    1. Период полупревращения равен:

    Реакция в газовой фазе протекает по уравнению

    2. После того, как гидролизу подвергнется 20% сахарозы, отношение С/С0 составит 0,8. Следовательно:

    Реакция в газовой фазе протекает по уравнению

    3. Через 5 суток (120 часов) отношение С/С0 составит:

    Реакция в газовой фазе протекает по уравнению

    Следовательно, гидролизу подверглось 24% глюкозы.

    11. В ходе некоторой реакции первого порядка за 30 мин превращению подвергается 60% исходного количества вещества. Определить, какая часть вещества останется через 1 час.

    1. Через 30 минут количество оставшегося вещества составит:

    2. Найдем константу скорости реакции:

    Реакция в газовой фазе протекает по уравнению

    3. Количество вещества С2, оставшееся через 1 час, определим по формуле:

    Реакция в газовой фазе протекает по уравнению

    Таким образом, через 1 час останется 16% от исходного вещества.

    Вопросы для самоконтроля

    1. Что называется скоростью химической реакции?

    2. Что называется истинной скоростью гомогенной реакции?

    3. Какова размерность скорости гомогенной реакции?

    4. Что называется скоростью гетерогенной реакции?

    5. Какова размерность скорости гетерогенной реакции?

    6. Перечислите факторы, влияющие на скорость реакции.

    7. Сформулируйте закон действующих масс.

    8. Каков физический смысл константы скорости реакции? От чего зависит и от чего не зависит константа скорости реакции?

    9. Что называется порядком реакции? Приведите примеры уравнений реакций нулевого, первого, второго и третьего порядков.

    10. Зависит ли размерность константы скорости реакции от порядка реакции?

    11. Что называется молекулярностью реакции?

    12. По какой формуле можно рассчитать период полупревращения реакции первого порядка?

    13. Дайте определение простым и сложным реакциям. Приведите классификацию сложных реакций.

    14. Сформулируйте правило Вант-Гоффа. Приведите математическое выражение правила Вант-Гоффа.

    15. Как скорость реакции зависит от энергии активации? Напишите уравнение Аррениуса.

    16. Что такое активированный комплекс? Почему протекание реакций протекает через стадии образования активированных комплексов?

    17. Что называется катализатором? Гомогенный и гетерогенный катализ. Почему в присутствии катализаторов реакции протекают быстрее?

    18. Что такое ферментативный катализ? Напишите уравнение Михаэлиса-Ментен.

    Варианты задач для самостоятельного решения

    Вариант № 1

    1. Реакция между веществами А и В выражается уравнением 2А + В = С и имеет второй порядок по веществу А и первый по веществу B. Начальные концентрации веществ равны: С0(А) = 0,4 моль/л; С0(В) = 0,8 моль/л; k = 0,6. Найти начальную скорость реакции и скорость по истечении некоторого времени, когда концентрация вещества А уменьшится на 0,2 моль/л.

    2. На сколько градусов необходимо повысить температуру, чтобы скорость реакции увеличилась в 64 раза? Температурный коэффициент скорости реакции gравен 2.

    3. Как изменятся скорости прямой и обратной реакций, протекающих в газовой фазе и подчиняющихся уравнениям:

    Реакция в газовой фазе протекает по уравнению

    а) при увеличении давления в системе в 2 раза?

    б) при увеличении объемов газов в 2 раза?

    Вариант №2

    1. Реакция протекает по уравнению: A + B = C и имеет первый порядок по веществу А и по веществу B. Концентрацию A увеличили с 2 до 8 моль/л, а концентрацию B с 3 до 9 моль/л. Во сколько раз возросла скорость прямой реакции?

    2. При 150 0 С реакция заканчивается за 10 минут. Принимая температурный коэффициент gравным 2, рассчитайте, через сколько минут закончилась бы реакция при 170 0 C.

    3. Скорость реакции выражается уравнением: Реакция в газовой фазе протекает по уравнениюВо сколько раз изменится скорость реакции при увеличении концентрации исходных веществ в 3 раза?

    Вариант №3

    1. Реакция выражается уравнением: A + B = C и имеет первый порядок по веществу А и по веществу B. При начальных концентрациях С0(A) = 3 моль/л и С0(B) = 5 моль/л скорость прямой реакции равна 0,3 моль/л×с. Определить константу скорости и скорость реакции через некоторое время, когда концентрация A уменьшится на 2 моль/л.

    2. Во сколько раз увеличится скорость химической реакции при повышении температуры от 10 до 70 0 С, если температурный коэффициент скорости gравен 2?

    3. Скорость реакции A(тв) + 2B(газ) = C(тв) выражается уравнением: Реакция в газовой фазе протекает по уравнениюКак изменится скорость реакции, если концентрацию B увеличить в 2 раза?

    1. Реакция протекает по уравнению: 2A + B = 2C и имеет второй порядок по веществу А и первый по веществу B. Рассчитать скорость прямой реакции в тот момент, когда прореагирует 40% вещества B, если начальные концентрации равны: С0(А) = 8 моль/л; С0(B) = 4 моль/л; k = 0,4.

    2. Некоторая реакция при 100 0 С заканчивается за 5 мин. За какое время она закончится при 80 0 С, если температурный коэффициент скорости g равен 3?

    3. Скорость реакции 3A + B = C выражается уравнением: Реакция в газовой фазе протекает по уравнениюВо сколько раз изменится скорость прямой реакции:

    а) при увеличении концентрации вещества A в 2 раза?

    б) при одновременном уменьшении концентрации исходных веществ в 2 раза?

    Вариант №5

    1. Скорость некоторой реакции при повышении температуры с 40 до 70 0 С увеличилась в 8 раз. Определить величину g.

    2. Реакция протекает по уравнению: A + 3B = 2C и имеет первый порядок по веществу А и второй по веществу B. Начальные концентрации веществ равны: С0(A) = 2 моль/л; С0(B) = 6 моль/л; k = 1. Рассчитать начальную скорость прямой реакции и скорость в тот момент, когда концентрация вещества A уменьшилась на 1 моль/л. Как изменится скорость химической реакции?

    3. Как изменятся скорости прямой и обратной реакций, протекающих в газовой фазе и подчиняющихся уравнениям:

    Реакция в газовой фазе протекает по уравнению

    при изотермическом увеличении давления в 2 раза?

    Вариант №6

    1. В закрытом сосуде находится смесь газов, состоящая из 1 моль A и 3 моль B, которая реагирует по уравнению: A + 3B = 2C. Скорость прямой реакции описывается уравнением Реакция в газовой фазе протекает по уравнениюВо сколько раз уменьшится скорость прямой реакции после того как прореагирует 0,5 моль A?

    2. На сколько градусов надо увеличить температуру, чтобы скорость реакции возросла в 9 раз, если температурный коэффициент скорости g равен 3?

    3. Как изменится скорость прямой газофазной реакции: 2A = B, порядок которой оценивается как 0,5, при изотермическом уменьшении давления в системе в 3 раза?

    Вариант №7

    1. Реакция между веществами А и В протекает по уравнению: A + 2B = C и имеет первый порядок по веществу А и по веществу В. Начальные концентрации реагирующих веществ составили: С0(A) = 1,5 моль/л; С0(B) = 3 моль/л; k = 0,4. Вычислить скорость химической реакции в начальный момент времени и по истечении некоторого времени, когда прореагирует 75% А.

    2. Чему равен температурный коэффициент скорости g, если при увеличении температуры на 30 0 С скорость реакции возрастает в 27 раз?

    3. Как изменятся скорости прямой и обратной реакций, протекающих в газовой фазе и подчиняющихся уравнениям:

    Реакция в газовой фазе протекает по уравнению

    при изотермическом увеличении давления в 2 раза?

    Вариант №8

    1. В растворе объемом 1 л, содержащем 1 моль вещества A и 2 моль вещества B, протекает реакция: A + 3B = 2C + D. Прямая реакция имеет первый порядок по веществу А и второй по веществу B. Во сколько раз уменьшится скорость прямой реакции после того, как прореагируют 0,65 моль вещества A?

    2. При повышении температуры от -5 до +5 0 С скорость бактериального гидролиза (ферментативный процесс) увеличивается в 4 раза. Найти значение температурного коэффициента скорости реакции g.

    3. Во сколько раз следует увеличить концентрацию вещества A в системе 2A(газ) = B(газ) + C(тв.), чтобы скорость прямой реакции, которая является реакцией второго порядка, увеличилась в 4 раза?

    Вариант №9

    1. Реакция протекает по уравнению: 2A + B = 2C и имеет второй порядок по веществу А и первый по веществу B. Скорость прямой реакции равна 8 моль/л×с. Рассчитать константу скорости и скорость прямой реакции в тот момент, когда прореагирует 30% вещества B, если начальные концентрации равны: С0(A) = 2 моль/л; С0(B) = 1 моль/л. Как изменится скорость химической реакции?

    2. При увеличении температуры от 10 до 50 0 С скорость реакции увеличилась в 16 раз. Определить температурный коэффициент скорости g.

    3. Реакция протекает по уравнению: A + B = C + D + E и имеет первый порядок по веществу А и нулевой по веществу B. Как изменится скорость прямой реакции после разбавления реагирующей смеси в 3 раза?

    Вариант №10

    1. Реакция протекает по уравнению: A + 2B = AB2 и имеет первый порядок по веществу А и второй по веществу B. Константа скорости реакции равна 0,01. Рассчитать скорость реакции при начальных концентрациях: С0(A) = 0,8 моль/л; С0(B) = 0,8 моль/л и скорость реакции к моменту образования 0,2 моль/л вещества АВ2.

    2. Во сколько раз увеличится скорость химической реакции при повышении температуры от 30 до 60 0 С, если температурный коэффициент скорости g равен 3?

    3. Период полувыведения препарата из организма больного (реакция первого порядка) равен 6 часам. Определить, за какое время содержание препарата в организме человека уменьшится в 8 раз.

    Вариант №11

    1. Реакция протекает по уравнению: A + B = 2C и имеет первый порядок по веществу А и по веществу B. Начальные концентрации веществ равны: С0(A) = 0,3 моль/л; С0(B) = 0,5 моль/л; k = 0,1. Найти начальную скорость реакции и скорость реакции по истечении некоторого времени, когда концентрация А уменьшится на 0,1 моль/л.

    2. При 100 0 С некоторая реакция заканчивается за 16 минут. Принимая температурный коэффициент скорости g равным 2, рассчитать, через сколько минут закончилась бы эта же реакция при 140 0 С?

    3. Период полувыведения препарата из организма больного (реакция первого порядка) равен 2 часам. Определить время, за которое из организма будет выведено 99% препарата.

    Вариант №12

    1. Реакция протекает по уравнению: A + 2B = C и имеет первый порядок по веществу А и второй по веществу B. Начальные концентрации веществ равны: С0(A) = 0,9 моль/л; С0(B) = 1,5 моль/л; k = 0,6. Найти начальную скорость реакции и скорость по истечении некоторого времени, когда израсходуется 50% вещества A.

    2. Чему равен температурный коэффициент скорости химической реакции g, если при увеличении температуры на 30 0 С скорость возрастает в 27 раз?

    3. Период полупревращения некоторой реакции первого порядка равен 30 мин. Рассчитать, какая часть от исходного количества останется через 1 час.

    Вариант №13

    1. Реакция протекает по уравнению: 2A + B = 2C и имеет второй порядок по веществу А и первый по веществу B. Константа скорости реакции равна 5×10 — 2 . Рассчитать скорость реакции при начальных концентрациях С0(A) = 0,4 моль/л; С0(B) = 0,9 моль/л и скорость реакции к моменту образования 0,1 моль вещества С.

    2. При температуре 10 0 С реакция протекает за 80 минут. При какой температуре реакция закончится за 20 минут, если температурный коэффициент скорости gравен 2?

    3. В ходе лабораторных исследований было установлено, что за сутки концентрация препарата в организме больного снизилась от 0,1 моль/л до 0,02 моль/л. Вычислить период полуэлиминации препарата, считая, что данная реакция первого порядка.

    Вариант №14

    1. В закрытом сосуде объемом 1 л находится смесь газов, состоящая из 1 моль газа A и 3 моль газа B, которая реагирует по уравнению: A + 3B = 2C. Прямая реакция имеет первый порядок по веществу А и второй по веществу B. Как изменится скорость прямой реакции после того, как прореагирует 0,5 моль газа A?

    2. При увеличении температуры системы от 10 до 50 0 С скорость химической реакции увеличилась в 16 раз. Определить температурный коэффициент скорости реакции g.

    3. Во время аварии на Чернобыльской АЭС (1986 г.) произошел выброс радионуклида Cs-137, период полураспада которого составляет 30 лет. Рассчитать, какая часть попавшего в организм радионуклида осталась в настоящее время.

    Вариант № 15

    1. Реакция протекает по уравнению: A + B = C имеет первый порядок по веществу А и по веществу B. При начальных концентрациях веществ С0(A) = 0,6 моль/л; С0(B) = 0,8 моль/л скорость реакции равна 0,03 моль/л×с. Определить константу скорости и скорость реакции через некоторое время, когда концентрация вещества A уменьшится на 0,3 моль/л.

    2. Скорость реакции при 0 0 С равна 1 моль/л×с. Вычислить скорость этой реакции при 30 0 С, если температурный коэффициент скорости реакции равен 3.

    3. Константа скорости гидролиза пестицида при 25 0 С равна 0,32 с — 1 . Исходная концентрация пестицида в пробе составила 2,5 моль/л. Рассчитать, за какое время концентрация пестицида снизится до 0,01 моль/л.

    Вариант №16

    1. Реакция разложения протекает по уравнению: 2A = 2B + C и имеет второй порядок по веществу А. Константа скорости данной реакции при 200 0 С равна 0,05. Начальная концентрация С(A) = 2 моль/л. Определить скорость реакции при указанной температуре в начальный момент и в тот момент, когда разложится 80% вещества A.

    2. Как изменится скорость прямой реакции: 2A(тв) + 3B(газ) = 2С(тв), которая имеет нулевой порядок по веществу А и третий по веществу B, если давление в системе увеличить в 3 раза?

    3. В ходе некоторой реакции первого порядка за 45 мин превращению подвергается 20% исходного количества вещества. Определить, какая часть вещества останется через 1,5 часа.

    Вариант №17

    1. Взаимодействие газов протекает по уравнению: A + 2B = 2C и имеет первый порядок по веществу А и второй по веществу B. Начальные концентрации газов равны: С0(A) = 2 моль/л; С0(B) = 4 моль/л; k = 0,02. Вычислить скорость прямой реакции в начальный момент времени и по истечении некоторого времени, когда прореагирует 50%вещества A.

    2. При 20 0 С реакция протекает за 2 мин. За какое время будет протекать эта же реакция при 0 0 С, если g = 2?

    3. Муравьиная кислота разлагается на оксид углерода (IV) и водород на поверхности золота. Константа скорости этой реакции при 140 0 С равна 5,5×10 — 4 мин –1 , а при 185 0 С составляет 9,2×10 — 3 мин –1 . Определить энергию активации данной реакции.

    Вариант №18

    1. Реакция протекает по уравнению: 2A + B = 2C и имеет первый порядок по веществу А и по веществу B. Скорость реакции 0,5 моль/л×с. Начальные концентрации веществ равны: С(A) = 6 моль/л; С(B) = 3 моль/л. Определить константу скорости данной реакции и скорость реакции через некоторое время, когда концентрация вещества B уменьшится на 1 моль/л.

    2. При 20 0 С реакция протекает за 2 мин. За сколько времени будет протекать эта же реакция при 50 0 С, если g = 2?

    3. Константа скорости реакции инверсии тростникового сахара при 25 0 С равна 9,67×10 — 3 мин — 1 , а при 40 0 С составляет 73,4×10 — 3 мин –1 . Определить энергию активации данной реакции в указанном интервале температур.

    🎥 Видео

    Химические уравнения // Как Составлять Уравнения Реакций // Химия 9 классСкачать

    Химические уравнения // Как Составлять Уравнения Реакций // Химия 9 класс

    Решение задач на термохимические уравнения. 8 класс.Скачать

    Решение задач на термохимические уравнения. 8 класс.

    Расчеты по уравнениям химических реакций. 1 часть. 8 класс.Скачать

    Расчеты по уравнениям химических реакций. 1 часть. 8 класс.

    Как выучить Химию с нуля за 10 минут? Принцип Ле-ШательеСкачать

    Как выучить Химию с нуля за 10 минут? Принцип Ле-Шателье

    Химическая кинетика / Скорость химической реакцииСкачать

    Химическая кинетика / Скорость химической реакции

    Как Решать Задачи по Химии // Задачи с Уравнением Химической Реакции // Химия ПростоСкачать

    Как Решать Задачи по Химии // Задачи с Уравнением Химической Реакции // Химия Просто

    Объемные отношения газов при химических реакциях. 8 класс.Скачать

    Объемные отношения газов при химических реакциях. 8 класс.

    Скорость химических реакций. 9 класс.Скачать

    Скорость химических реакций. 9 класс.

    Типы химических реакций. 1 часть. 8 класс.Скачать

    Типы химических реакций. 1 часть. 8 класс.

    Экзо- и эндотермические реакции. Тепловой эффект химических реакций. 8 класс.Скачать

    Экзо- и эндотермические реакции. Тепловой эффект химических реакций. 8 класс.

    Реакции ионного обмена. 9 класс.Скачать

    Реакции ионного обмена. 9 класс.

    Влияние температуры на скорость химических реакций. 10 класс.Скачать

    Влияние температуры на скорость химических реакций. 10 класс.

    Типы Химических Реакций — Химия // Урок Химии 8 КлассСкачать

    Типы Химических Реакций — Химия // Урок Химии 8 Класс

    Химия | Тепловой эффект химической реакции (энтальпия)Скачать

    Химия | Тепловой эффект химической реакции (энтальпия)

    ЛЕКЦИЯ №20 || Химическая кинетика || Мономолекулярные реакции в газовой фазе, схема ЛиндеманаСкачать

    ЛЕКЦИЯ №20 || Химическая кинетика || Мономолекулярные реакции в газовой фазе, схема Линдемана
    Поделиться или сохранить к себе: