ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
13
минмоль
л
K
⋅
=
⋅
=
2
2
2
12,0
6,05,0
018,0
Пример 3. Температурный коэффициент скорости
некоторой реакции равен 3,5. Во сколько раз увеличится
скорость этой реакции, если повысить температуру на 50
градусов.
Решение. Подставляем данные задачи в формулу (2):
2,5255,3
5
1
2
==
V
V
Ответ: в 525,2 раза.
Пример 4. Некоторая реакция при 0
о
С протекает
практически до конца за 4,5 часа (
∼16384 сек = 2
14
сек).
При какой температуре реакция пройдет практически до
конца в 1 сек (температурный коэффициент скорости равен
2).
Решение. Подставляем данные задачи в формулу (2):
10
14
1
2
2
22
t
V
V
==
находим t
2
: 14 = t
2
/10. Отсюда: t
2
= 140
о
С.
Пример 4. При 37
о
С реакция заканчивается за 150 с, а
при 47
о
– за 75 с. Вычислить энергию активации.
Решение. Выразим Е
а
из формулы (5):
./1,57
10
320310231,8
/
12
1212
молькДж
n
TT
TTKnKR
E
a
=
=
⋅
⋅
⋅
=
−
⋅⋅⋅
=
λ
λ
Пример 5. Во сколько раз увеличится скорость реак-
ции, протекающей при 300
о
К, если энергию активации ее
уменьшить на 7 кДж/моль?
Решение. Воспользуемся уравнением (3). Запишем ее
для двух скоростей реакций при двух разных энергиях ак-
тивации, отличающихся на 7 кДж, и поделим одно на дру-
гое:
14
6,1672,2
81,2
/
/
1
2
21
1
2
===
⋅
⋅
=
−
−
−
RT
EE
RTE
RTE
aa
d
a
eA
eA
K
K
λ
.
Ответ: в 16,6 раза.
Пример 6. Константа равновесия реакции
N
2
+ 3H
2
↔ 2NH
3
равна 0,1 (при 400
о
С). Равновесные кон-
центрации [Н
2
]=0,2 моль/л и [NН
3
]=0,08 моль/л. Вычислить
начальную и равновесную концентрации азота.
Решение. В данном случае есть две пути решения за-
дачи. Первый можно назвать логическим, а второй - таб-
личным или унифицированным.
1) N
2
+ 3Н
2
↔ 2NН
3
Согласно (6) записываем выражение для К
с
:
[
]
[][]
3
22
2
3
HN
NH
K
c
=
Подставляем в выражение для К
с
данные задачи:
[]
3
2
2
2,0
08,0
1,0
⋅
=
N
Отсюда рассчитываем равновесную концентрацию
N
2
:
лмольN /8
2,01,0
08,0
][
3
2
2
=
⋅
=
Далее находим начальную концентрацию азота, учи-
тывая, что согласно уравнению реакции из одного моля N
2
образуется 2 моля NH
3
, т.е. по условию задачи для получе-
ния 0,08 моля NH
3
потребуется 0,04 моля N
2
. Таким обра-
зом, начальная концентрация N
2
составляла 8 + 0,04 = 8,04
моль/л.
2) Табличный способ (Балданов М.М., Батуева Д.М.
Руководство для СРС к решению задач по общей и неорга-
нической химии (часть I), Улан-Удэ, 1989, изд-во ВСТИ)
представляется более удобным, т.к. использован единый
подход к решению задач на химическое равновесие. Для
13 14
−E E −E
0,018 л2 K 2 A ⋅ e a2
/ RT a1 a2
K= = 0,12 = = λ RT
= 2,72 2,81 = 16,6 .
0,5 2 ⋅ 0,6 моль 2 ⋅ мин K1 A⋅e
− Ed1 / RT
Пример 3. Температурный коэффициент скорости Ответ: в 16,6 раза.
некоторой реакции равен 3,5. Во сколько раз увеличится Пример 6. Константа равновесия реакции
скорость этой реакции, если повысить температуру на 50 о
N2 + 3H2 ↔ 2NH3 равна 0,1 (при 400 С). Равновесные кон-
градусов. центрации [Н2]=0,2 моль/л и [NН3]=0,08 моль/л. Вычислить
Решение. Подставляем данные задачи в формулу (2): начальную и равновесную концентрации азота.
V2 Решение. В данном случае есть две пути решения за-
= 3,5 5 = 525,2
V1 дачи. Первый можно назвать логическим, а второй - таб-
Ответ: в 525,2 раза. личным или унифицированным.
Пример 4. Некоторая реакция при 0оС протекает 1) N2 + 3Н2 ↔ 2NН3
практически до конца за 4,5 часа (∼16384 сек = 214 сек). Согласно (6) записываем выражение для Кс:
При какой температуре реакция пройдет практически до
Kc =
[NH 3 ]
2
конца в 1 сек (температурный коэффициент скорости равен [N 2 ][H 2 ]3
2).
Подставляем в выражение для Кс данные задачи:
Решение. Подставляем данные задачи в формулу (2):
t2 0,08 2
V2 0,1 =
V1
= 214 = 2 10 [N 2 ] ⋅ 0,2 3
Отсюда рассчитываем равновесную концентрацию
находим t2 : 14 = t2/10. Отсюда: t2 = 140оС. N2:
Пример 4. При 37оС реакция заканчивается за 150 с, а
при 47о – за 75 с. Вычислить энергию активации. 0,08 2
[N 2 ] = = 8 моль / л
Решение. Выразим Еа из формулы (5): 0,1 ⋅ 0,2 3
R ⋅ λnK 2 / K 1 ⋅ T2 ⋅ T1 8,31 ⋅ λn2 ⋅ 310 ⋅ 320 Далее находим начальную концентрацию азота, учи-
Ea = = = тывая, что согласно уравнению реакции из одного моля N2
T2 − T1 10
образуется 2 моля NH3, т.е. по условию задачи для получе-
= 57,1 кДж / моль. ния 0,08 моля NH3 потребуется 0,04 моля N2. Таким обра-
Пример 5. Во сколько раз увеличится скорость реак- зом, начальная концентрация N2 составляла 8 + 0,04 = 8,04
ции, протекающей при 300оК, если энергию активации ее моль/л.
уменьшить на 7 кДж/моль? 2) Табличный способ (Балданов М.М., Батуева Д.М.
Решение. Воспользуемся уравнением (3). Запишем ее Руководство для СРС к решению задач по общей и неорга-
для двух скоростей реакций при двух разных энергиях ак- нической химии (часть I), Улан-Удэ, 1989, изд-во ВСТИ)
тивации, отличающихся на 7 кДж, и поделим одно на дру- представляется более удобным, т.к. использован единый
гое: подход к решению задач на химическое равновесие. Для
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- …
- следующая ›
- последняя »
