Химическая кинетика (задачи, примеры, задания). Пурмаль А.П - 46 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

46
Величину
[Ρ]
м
можно определить из балансного уравнения
[Α]
0
= [Α]
м
+ [Ρ]
м
+ [Β]
м
, из которого [Ρ]
м
= 0,1 - 0,05 - 0,03 = 0,02М,
а тогда
k
2
= W
м
/[P]
м
= 10
-3
с
-1
. Подставляя k
1
, [A]
м
, k
2
в (1), получим
[Ρ]
м
= 510
-2
М. Это значение отличается от полученного из уравнения
баланса на основе экспериментальных данных для
[Α]
0
, [Α]
м
, [В]
м
.
Значит, реакция идёт с обратной стадией и
[]
Р
с
kc
м
М
М
=⋅ =
⋅⋅
+
−−
210
10 510
10
2
31 2
1
31
,
откуда k
-1
=1,510
-3
с
-1
.
Задача 3.
Термическое разложение озона 2О
3
3О
2
идёт по
следующему механизму:
1)
О
3
+ М
k
k
1
1
О
2
+ О + М
2) О + О
3
k
2
⎯→⎯⎯
2О
2
.
Получите выражение для скорости реакции в квазиравновесном и
квазистационарном приближении.
Решение. А) Условие квазиравновесного приближения будет
таким:
k
2
[O] << k
-1
[O
2
][M].
В качестве "М" могут фигурировать в данной реакции инертные газы,
О
2
, N
2
, O
3
. Общее выражение для скорости разложения озона по
указанному механизму имеет вид
[]
[]
[]
[]
[][ ] []
[]
−= +
dO
dt
kO M k O OM k OO
3
13 12 2 3
. (1)
Концентрация
"О" находится из выражения
Величину     [Ρ]м можно определить из балансного уравнения
[Α]0 = [Α]м + [Ρ]м + [Β]м, из которого [Ρ]м = 0,1 - 0,05 - 0,03 = 0,02М,
                            -3 -1
а тогда k2 = Wм/[P]м = 10 с . Подставляя k1, [A]м, k2 в (1), получим
[Ρ]м = 5⋅10-2М. Это значение отличается от полученного из уравнения
баланса на основе экспериментальных данных для [Α]0, [Α]м, [В]м.
Значит, реакция идёт с обратной стадией и

                               10 − 3 с − 1 ⋅5⋅10 − 2 М
[ Р] м   = 2 ⋅10− 2 М        =
                                 k − 1 +10 c  − 3 −1
                                                        ,                         -3 -1
                                                               откуда k-1=1,5⋅10 с .


     Задача 3. Термическое разложение озона 2О3→3О2 идёт по
следующему механизму:

                               k1
                1)     О3 + М ⇔ О2 + О + М
                              k− 1
                                 k2
                2) О + О3           ⎯⎯⎯
                                      ⎯→         2О2.

Получите выражение для скорости реакции в квазиравновесном и
квазистационарном приближении.

     Решение. А) Условие квазиравновесного приближения будет
таким:

                                      k2⋅[O] << k-1⋅[O2][M].

В качестве "М" могут фигурировать в данной реакции инертные газы,
О2, N2, O3. Общее выражение для скорости разложения озона по
указанному механизму имеет вид

             d [O3 ]
         −             = k1 [O3 ][ M ] − k −1 [ O2 ][ O][ M ] + k 2 [ O][O3 ] .           (1)
               dt

Концентрация "О" находится из выражения



                                                   46