Кинетика химических реакций

1. Во сколько раз увеличится скорость химической реакции при повышении температуры с 0 ⁰ до 50 ⁰ С, принимая температурный коэффициент скорости (γ) равным 3?

2. Во сколько раз увеличится скорость химической реакции при повышении температуры с 20 ⁰ С до 80 ⁰ С? Температурный коэффициент скорости (γ) равен 2.

3. Разложение N₂O₅ изучено при температуре t = 45 ⁰ C согласно уравнения реакции:

2N₂O₅ → 4NO₂ + O₂

Используя табличные данные экспериментов, составьте кинетическое уравнение скорости данной реакции. Определите порядок реакции и рассчитайте константу скорости химической реакции.

№ опыта	[N2O5] моль/л	Начальная скорость (моль/л ∙ сек)
1.	0,90	5,4 ∙ 10-4
2.	0,45	2,7 ∙ 10-4

4. Используя табличные данные экспериментов реакции

2NO_{2 (г)} + F_{2 (г)}→ 2 NO₂F _(г)

напишите кинетическое уравнение скорости химической реакции. Определите суммарный порядок реакции и рассчитайте константу скорости химической реакции.

 

№ опыта	[NO2] моль/л	[F2] моль/л	Начальная скорость (моль/л ∙ сек)
1.	0,10	0,10	8,0 ∙ 10-4
2.	0,20	0,10	1,6 ∙ 10-3
3.	0,20	0,20	3,2 ∙ 10-3

 

5. Согласно данным экспериментов, которые представлены в таблице, напишите кинетическое выражение скорости реакции:

NH₄⁺ _(ж)+ NO₂^- _(ж) → N_{2 (г)}+ 2H₂O _(ж)

 

№ опыта	[NH4+] моль/л	[NO2-] моль/л	Начальная скорость (моль/л ∙ сек)
1.	0,10	0,005	1,35 ∙ 10-7
2.	0,10	0,010	2,70 ∙ 10-7
3.	0,20	0,010	5,40 ∙ 10-7

Определите суммарный порядок реакции и рассчитайте константу скорости этой химической реакции.

6. Согласно данным, представленным в таблице, напишите выражение скорости химической реакции. Определите суммарный порядок реакции. Подтвердите это расчетами.

NO + O₃ → NO₂ + O₂

 

№ опыта	[ NO ] моль/л	[ O3 ] моль/л	Начальная скорость, моль/л сек
1.	1.00 x 10-6	3.00 x 10-6	0.66 x 10-4
2.	1.00 x 10-6	6.00 x 10-6	1.32 x 10-4
3.	2.00 x 10-6	6.00 x 10-6	2.65 x 10-4

Рассчитайте константу скорости химической реакции, пользуясь данными задачи.

7. Водород взаимодействует с оксидом азота (II) образуя оксид азота (I)

H₂ (г) + 2 NO (г) ® N₂O (г) + H₂O

Согласно данным, представленным в таблице, напишите выражение скорости химической реакции. Определите порядок реакции. Подтвердите это расчетами.

 

№ опыта	[NO], моль/л	[H2], моль/л	Начальная скорость, моль/л сек
1.	0,40	0,35	5.04 x 10-3
2.	0,80	0,35	2.016 x 10-2
3.	0,80	0,70	4.032 x 10-2

Рассчитайте константу скорости химической реакции, пользуясь данными

задачи.

8. Оксид азота (II) взаимодействует с хлором согласно уравнению:

2 NO (г) + Cl₂ (г) ® 2NOCl (г)

Согласно данным, представленным в таблице, напишите выражение скорости химической реакции. Определите порядок реакции. Подтвердите это расчетами.

№ опыта	[NO], моль/л	[ Cl2 ], моль/л	Начальная скорость, моль/л час
1.	0,50	0,50	1.14
2.	1,00	0,50	4.56
3.	1,00	1,00	9.12

Рассчитайте константу скорости химической реакции, пользуясь данными задачи.

9. Реакция 2I^- + S₂O₈^2- ® I₂ + 2SO₄^2- была изучена при 25^оC.

 

№ опыта	[ I- ] моль/л	[ S2O82-] моль/л	Начальная скорость, моль/л сек
1.	0,08	0,040	12.5 x 10-6
2.	0,04	0,040	6.25 x 10-6
3.	0,08	0,020	6.25 x 10-6

 

Напишите выражение скорости химической реакции. Определите порядок реакции. Подтвердите это расчетами.

Рассчитайте константу скорости химической реакции, пользуясь данными задачи.

10. Нитрозил хлорид разлагается до оксида азота (II) и хлора согласно следующему уравнению:

2NOCl (г) ® 2 NO (г) + Cl₂ (г)

 

[NOCl] моль/л	0.1	0.2
Начальная скорость, моль/л сек	8.0 х 10-10	3.2 х 10-9

 

Напишите выражение скорости химической реакции. Определите порядок реакции. Подтвердите это расчетами. Рассчитайте константу скорости химической реакции, пользуясь данными задачи.

11. Одна из реакций, протекающих в процессе образования фотохимического смога соответствует уравнению О₃ (г) + NO (г) → О₂ (г) + NO₂ (г)

Константа скорости для этой реакции соответствует 1.2х10⁷ л/мол сек. Реакция имеет первый порядок по О₃ и первый порядок по NO. Рассчитайте скорость образования NO₂ в воздухе, в котором концентрация О₃ составляет 5х10^-8 моль/л и концентрация NO составляет 8х10^-8 моль/л.

12. В какую сторону сместится химическое равновесие в реакции:

2SO_{2 (г)} + O_{2 (г)} « 2SO_{3 (г)}, D H⁰₂₉₈ = -198 кДж

а) при понижении температуры

б) при понижении давления

Рассчитайте константу химического равновесия, если равновесие установилось при следующих концентрациях [SO₂] = 0,2 моль/л, [O₂] = 0,1 моль/л, [SO₃] = 0,6 моль/л. Какие вещества преобладают в равновесной смеси?

13. Рассчитайте константу химического равновесия, если равновесие установилось при следующих равновесных концентрациях: [NH₃] = 3 моль/л, [O₂] = 2 моль/л, [NO₂] = 2,5 моль/л, [H₂O] = 1 моль/л. Какие вещества преобладают в равновесной смеси? Ответ поясните.

4 NH_{3 (г)} + 7O_{2 (г)} « 4 NO_{2 (г)} + 6 H₂O _(г)

14. Реакция образования мочевины сопровождается выделением 89,575 кДж теплоты.

CO_{2 (г)} + 2 NH_{3 (г)} « H₂O _(г) + CO(NH₂)_{2 (к)}

Приведет ли повышение температуры к уменьшению выхода мочевины?

Рассчитайте константу химического равновесия, если равновесие установилось при следующих концентрациях: [CO₂] = 0,01 моль/л, [NH₃] = 0,2 моль/л, [H₂O] = 0,4 моль/л. Какие вещества преобладают в равновесной смеси?

15. Разложение фосгена является обратимой реакцией:

COCl₂ « CO + Cl_2, D H ⁰ ₂₉₈= 108,97 кДж

Приведет ли повышение:

а) температуры к смещению химического равновесия?

б) давления к смещению химического равновесия?

Рассчитайте константу химического равновесия, если равновесие установилось при следующих концентрациях: [COCl₂] = 1,2 моль/л, [CO] = 0,18 моль/л, [Cl₂] = 0,34 моль/л.

Какие вещества преобладают в равновесной смеси? Ответ поясните.

16. Используя табличные данные экспериментов реакции между бромоводородом и кислородом

4HBr + O₂ → 2Br₂ + 2H₂O

составьте кинетическое уравнение скорости реакции. Определите суммарный порядок реакции и рассчитайте константу скорости химической реакции.

 

№ опыта	[ HBr ], моль/л	[ O2], моль/л	Начальная скорость, моль/л× сек
1.	0,25	0,1	1,2 x 10-4
2.	0,50	0,1	4,8 x 10-4
3.	0,50	0,2	9,6 x 10-4

17. Используя табличные данные экспериментов реакции

2NO + 2H₂ → N₂ + 2H₂O

напишите кинетическое уравнение скорости данной реакции. Определите суммарный порядок реакции и рассчитайте константу скорости химической реакции.

 

№ опыта	[NO] моль/л	[H2] моль/л	Начальная скорость (моль/л ∙ сек)
1.	0,2	0,05	0,8 ∙ 10-3
2.	0,4	0,05	3,2 ∙ 10-3
3.	0,4	0,1	6,45 ∙ 10-3

18. Для реакции

FeO _(к) + CO _(г) « Fe _(к) + CO_{2 (г)}

константа равновесия при 1000 ⁰ С равна 0,5. Чему равна равновесная концентрация углекислого газа, если равновесие установилось при [CO] = 2,5 · 10^-2 моль/л? Приведет ли увеличение давления к увеличению выхода углекислого газа? Ответ поясните.

 

19. Чему равняется константа равновесия реакции

H_{2 (г)} + I_{2 (г)} « 2HI _(г)

при D H = -58,9 кДж, если константа скорости прямой реакции равна 0,32, а обратной равна 0,05. Какие продукты преобладают в равновесной смеси?

Приведет ли увеличение:

а) температуры

б) давления

к увеличению выхода HI в реакции? Ответ поясните.

20. Скорость реакции при 40 ⁰ С равняется 0,5 моль/л × с. Чему равняется скорость этой реакции при 80 ⁰ С, если g = 4?

21. В системе

2CO_{2 (г)}« 2CO_(г) + O_{2 (г)}

равновесие установилось при D H = 567,8 кДж/моль. Приведет ли увеличение:

а) температуры

б) давления

к увеличению выхода кислорода. Ответ поясните.

Рассчитайте равновесную концентрацию кислорода, если равновесие установилось при таких концентрациях: [CO₂] = 0,03 моль/л, [CO] = 0,12 моль/л, а константа равновесия равна 1,8.