Во сколько раз изменится скорость прямой реакции
2.4 РЕШЕНИЕ ТИПОВЫХ ЗАДАЧ ПО ТЕМЕ “ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ”
(для нехимических специальностей)
1. Во сколько раз изменится скорость прямой реакции N 2 (г)+3Н2(г)2 NH 3 (г), если давление в системе увеличить в 2 раза?
Увеличение давления в системе в 2 раза равносильно уменьшению объема системы в 2 раза. При этом концентрации реагирующих веществ возрастут в 2 раза. Согласно закону действия масс, начальная скорость реакции равна v н = k · [ N 2 ] · [ H 2 ] 3 . После увеличения давления в 2 раза концентрации азота и водорода увеличатся в 2 раза, и скорость реакции станет равна v к = k · 2[ N 2 ] · 2 3 [ H 2 ] 3 = k · 32[ N 2 ] · [ H 2 ] 3 . Отношение v к. / v н показывает, как изменится скорость реакции после изменения давления. Следовательно, v к / v н =k · 32[ N 2 ] · [ H 2 ] 3 /( k · [ N 2 ] · [ H 2 ] 3 )=32. Ответ: скорость реакции увеличится в 32 раза.
2. В реакции С( т)+2 H 2 (г) CH 4 (г) концентрацию водорода уменьшили в 3 раза. Как изменится скорость реакции?
Согласно закону действия масс, начальная скорость реакции равна v н = k · [ H 2 ] 2 . После уменьшения концентрации водорода в 3 раза скорость станет равна v к = k · (1/3) 2 [ H 2 ] 2 =1/9 k [ H 2 ] 2 . После изменения концентрации водорода скорость изменится следующим образом: v к /vн=1/9 k [ H 2 ] 2 /( k [ H 2 ] 2 )=1/9. Ответ: скорость реакции уменьшится в 9 раз.
3. Во сколько раз возрастет скорость реакции при повышении температуры с 10 до 30 o С ( γ =3)?
При увеличении температуры с 10 до 30 o С скорость реакции в соответствии с правилом Вант-Гоффа возрастает:
v 2 / v 1 = γ ( t 2- t 1)/10 , где t 2 =30 o C , t 1 =10 o C , а v 2 и v 1 – скорости реакции при данных температурах. Получаем v 2 / v 1 =3 (30–10)/10 =3 2 = 9 т.е. скорость реакции увеличится в 9 раз. Ответ: 9.
1) повышении температуры; 2) уменьшении давления; 3) увеличении давления?
Все вещества в системе – газы. В соответствии с принципом Ле Шателье , повышение давления приводит к смещению равновесия в сторону реакции, приводящей к меньшему количеству молей газов, т.е. в сторону образования Н2О. Следовательно, повышение давления в системе смещает равновесие реакции вправо. Ответ: при увеличении давления.
5. В какую сторону сместится равновесие реакции 2 SO 2 (г)+ O 2 (г)2 SO 3 (г); Δ H
6. Определите константу равновесия реакции
NOCl 2 (г)+ NO (г) 2NOCl(г), если при некоторой температуре равновесные концентрации веществ составляют [NOCl2]=0,05; [NO]=0,55; [ NOCl ]=0,08 моль/ л .
Константа равновесия обратимой химической реакции равна отношению произведения равновесных концентраций продуктов к произведению равновесных концентраций исходных веществ. Значение каждой из концентраций должно быть возведено в степень, равную стехиометрическому коэффициенту перед соответствующим веществом в уравнении реакции. Поэтому
Химик.ПРО – решение задач по химии бесплатно
Реакция между веществами A и B протекает по уравнению 2А + В = С; концентрация вещества А равна 6 моль/л, а вещества B – 5 моль/л. Константа скорости реакции равна 0,5 л2 ⋅ моль-2 ⋅ с-1. Вычислите скорость химической реакции в начальный момент и в тот момент, когда в реакционной смеси останется 45 % вещества […]
Ольга —> 7 октября, 2016 —> 7 октября, 2016 —> Комментировать
В системе уменьшить давление
Равновесие реакции 2NO + O2 = 2NO2 установилось при следующих концентрациях реагирующих веществ (моль/л): С (NO) = 0,5; С (O2) = 0,7; С (NO2) = 2,1. Как изменится скорость прямой и обратной реакций, если в системе уменьшить давление в 2 раза? Произойдет ли при этом смещение равновесия реакции?
Ольга —> 21 марта, 2016 —> 21 марта, 2016 —> Комментировать
В какую сторону сместится химическое равновесие
В какую сторону сместится химическое равновесие реакции: AB = A +B, если повысить температуру на 30 0С? Температурные коэффициенты прямой и обратной реакций соответственно равны 2 и 3.
Ольга —> 21 марта, 2016 —> 21 марта, 2016 —> Комментировать
Скорость реакции объем
Как изменится скорость реакции 2NO(г)+O2(г) = 2NO2(г), если уменьшить объем системы в 2 раза. Скорость реакции объем
Ольга —> 27 января, 2014 —> 27 января, 2014 —> Комментировать
Скорость реакции концентрация
Как изменится скорость реакции 2NO(г)+O2(г) = 2NO2(г), если повысить концентрацию в 3 раза. Скорость реакции концентрация
Ольга —> 27 января, 2014 —> 27 января, 2014 —> Комментировать
Скорость реакции давление
Как изменится скорость реакции 2NO(г)+O2(г) = 2NO2(г), если увеличить давление в системе в 3 раза. Скорость реакции давление
Ольга —> 27 января, 2014 —> 27 января, 2014 —> Комментировать
Период полураспада равен
Константа скорости разложения перекиси водорода равна 0,05 мин-1. Чему равен период полураспада.
Во сколько раз изменится скорость прямой реакции (реакцию считать элементарной) при изменении давления в 3 раза? Для указанной реакции написать математические выражения констант равновесия Кс и Кр и вычислить соотношение между ними. В каком направлении
Во сколько раз изменится скорость прямой реакции (реакцию считать элементарной) при изменении давления в 3 раза? Для указанной реакции написать математические выражения констант равновесия Кс и Кр и вычислить соотношение между ними.
В каком направлении смещается равновесие: а) при повышении температуры; б) при понижении давления.
Что-то не так с работой?
Сводка по ответу
- Загружено студентом
- Проверено экспертом
- Использовано для обучения ИИ
- Доступно по подписке Кампус+
Купи подписку Кампус+ и изучай ответы
Миллион решенных задач от 299 руб
Купить подписку
Похожие работы
Какая масса гидроксида калия образовалась у катода при электролизе раствора K2SО4, если на аноде выделилось 11,2 л кислорода (н.у.)?
Вычислите поверхностное натяжение раствора анилина при 15 оС, если с помощью сталагмометра получены следующие данные: число капель анилина 32
Раствор гидроксида калия конаш прибавили к каждому следующее вещество: ашсл. В каких случаях произошли реакции? Напишите молекулярные и ионные уравнения состоявшихся реакций.
Кампус Библиотека
Материалы со всех ВУЗов страны
1 000 000+ полезных материалов
Это примеры на которых можно разобраться
Учись на отлично с библиотекой
Экосистема Кампус
Набор самых полезных инструментов, работающих на искусственном интеллекте для студентов всего мира.
Экосистема сервисов для учебы в удовольствие
Твой второй пилот в учебе, быстрые ответы на основе ИИ-шки
ТОП-эксперты помогут решить и объяснят тебе любой вопрос по учебе онлайн
Сообщество, где ты найдешь знакомства и получишь помощь
Мультифункциональный умный бот, который всегда под рукой
База знаний из 1 000 000+ материалов для учебы
Правило Вант-Гоффа. Температурный коэффициент скорости реакции
Зависимость скорости реакции от температуры приближенно определяется эмпирическим правилом Вант-Гоффа: при изменении температуры на каждые 10 градусов скорость большинства реакций изменяется в 2-4 раза.
Математически правило Вант-Гоффа выражается так:
где v(T2) и v(T1) — скорости реакций, соответственно при температурах Т2 и T1 (T2> T1);
γ-температурный коэффициент скорости реакции.
Значение γ для эндотермической реакции выше, чем для экзотермической. Для многих реакций γ лежит в пределах 2-4.
Физический смысл величины γ заключается в том, что он показывает, во сколько раз изменяется скорость реакции при изменении температуры на каждые 10 градусов.
Поскольку скорость реакции и константа скорости химической реакции прямопропорциональны, то выражение (3.6) часто записывают в следующем виде:
где k(T2), k(T1)- константы скорости реакции соответственно
при температурах T2 и T1;
γ -температурный коэффициент скорости реакции.
Пример 8. На сколько градусов надо повысить температуру, что бы скорость реакции возросла в 27 раз? Температурный коэффициент реакции равен 3.
Решение. Используем выражение (3.6):
Получаем: 27 = , = 3, DТ = 30.
Ответ: на 30 градусов.
Скорость реакции и время, за которое она протекает, связаны обратно пропорциональной зависимостью: чем больше v, тем
меньше t. Математически это выражается соотношением
Пример 9. При температуре 293 К реакция протекает за 2 мин. За какое время будет протекать эта реакция при температуре 273 К, если γ = 2.
Решение. Из уравнения (3.8) следует:
Используем уравнение (3.6), поскольку Получим:
Правило Вант-Гоффа применимо для ограниченного числа химических реакций. Влияние температуры на скорость процес-сов чаще определяют по уравнению Аррениуса.
Уравнение Аррениуса. В 1889 г. шведский ученый С. Арре-1иус на основании экспериментов вывел уравнение, которое на-звано его именем
Читайте также: Хром — общая характеристика элемента, химические свойства хрома и его соединений
где k — константа скорости реакции;
k0 — предэксноненциальный множитель;
е — основание натурального логарифма;
Ea — постоянная, называемая энергией активации, определяемая природой реагентов:
R-универсальная газовая постоянная, равная 8,314 Дж/моль×К.
Значения Еa для химических реакций лежат в пределах 4 — 400 кДж/моль.
Многие реакции характеризуются определенным энергети-ческим барьером. Для его преодоления необходима энергия актации — некоторая избыточная энергия (по сравнению со вредней энергией молекул при данной температуре), которой должны обладать молекулы для того, чтобы их столкновение было эффективным, т. е. привело бы к образованию нового ве-щества. С ростом температуры число активных молекул быстро увеличивается, что и приводит к резкому возрастанию скорости реакции.
В общем случае, если температура реакции изменяется от Т1 до Т2, уравнение (3.9) после логарифмирования примет вид:
Это уравнение позволяет рассчитывать энергию активации реакции при изменении температуры от Т1 до Т2.
Скорость химических реакций возрастает в присутствии катализатора. Действие катализатора заключается в том, что он образует с реагентами неустойчивые промежуточные соединения (активированные комплексы), распад которых приводит к. образованию продуктов реакции. При этом энергия активации, понижается, и активными становятся молекулы, энергия которых была недостаточна для осуществления реакции в отсутствие, катализатора. В результате возрастает общее число активных£ молекул и увеличивается скорость реакции.
Изменение скорости реакции в присутствии катализатора выражается следующим уравнением:
где vкат, и Ea(кат) — скорость и энергия активации химической реакции в присутствии катализатора;
v и Еа — скорость и энергия активации химической реакции без катализатора.
Пример 10. Энергия активации некоторой реакции в отсутствие катализатора равна 75,24 кДж/моль, с катализатором — 50,14 кДж/моль. Во сколько раз возрастает скорость реакции в присутствии катализатора, если реакция протекает при температуре 298 К? Решение. Воспользуемся уравнением (3.11). Подставляя в уравнение данные
Читайте также: Классификация окислительно- восстановительных реакций
Еа = 75,24 кДж / моль = 75,24 ×103 Дж / моль и
Еа(кат)=- 50,14 кД/моль= 50,14 ×103 Дж /моль, получим
Таким образом, снижение энергии активации на 25,1 кДж/моль привело к увеличению скорости реакции в 25 000 раз.
Ответ: в 2.5×104 раз.
Ваша оценка?