Элементы химической термодинамики и кинетики. Письменко В.Т. - 81 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

81
V = k C
3
О
2
без учета концентрации железа. Предположим, что концентрация кислорода
при исходном давлении равна 1 моль/л, тогда скорость реакции в этих усло-
виях будет равна
V
1
=
k 1
3
моль/л.
После увеличения давления в два раза, концентрация кислорода также уве-
личивается в 2 раза, т.е.
CО
2
= 2
моль/л,
соответственно и скорость реакции
будет определяться следующим выражением:
V
2
= k 2
3
моль/л.
Разделив скорость реакции полученную после увеличения давления на тако-
вую в начальном состоянии
V
2
/V
1
,
узнаем во сколько раз изменилась скорость
реакции
раз
k
k
V
V
8
1
2
3
3
1
2
=
⋅
⋅
=
Пример 2. Во сколько раз следует увеличить давление, чтобы скорость
образования диоксида азота по реакции
2 NO
газ
+ O
2газ
= 2 NO
2 газ
Возросла в 1000 раз?
Решение. Это гомогенная реакция. И выражение закона действующих
масс запишется для исходных условий таким образом:
V
1
= k C
2
NO
· C
O
2
.
После увеличения давления в n раз возросла и концентрация реагирующих
веществ в n раз. Выражение закона действующих масс для возросших кон-
центраций в реагирующей системе выразится уравнением:
V
2
= k (nC
NO
)
2
·(n C
O
2
)
Согласно условию задачи отношение скоростей должно различаться в 1000
раз, т.е.
1000
)()(
2
2
2
2
1
2
=
⋅⋅
⋅⋅
=
CoCk
nConCk
V
V
NO
NO
.
Упростив выражение, получим n
3
= 1000. Откуда n = 10. Так как давление и
концентрация газа пропорциональны, то изменение давления тоже должно
быть увеличено в 10 раз.
Вопросы и задачи для самостоятельной работы
3.2.1. Напишите выражение закона действующих масс для реакции, протекающей
между водородом и кислородом; между оксидом азота (П) и кислородом до получения
N
2
O
5
; между азотом и водородом с образованием аммиака; между оксидом железа (Ш) и
водородом с получением железа и воды; раствором медного купороса и железом.
3.2.2. Напишите выражение закона действующих масс для химической реакции, про-
текающей в гомогенной системе по уравнению: А + 2В = АВ
2
и определите, во сколько
раз увеличится скорость этой реакции, если: а – концентрацию вещества А увеличить в
два раза; б – концентрацию вещества В увеличить в два раза; в – концентрацию и вещест-
ва А и В увеличить в два раза?
3.2.3. Во сколько раз следует увеличить концентрацию водорода в системе:
N
2 газ
+ 3 Н
2 газ
= 2 NH
3 газ
,

Страницы