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

2NO2 (г) + F2 (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+ )+ NO2- ) → N2 )+ 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- + S2O82- ® I2 + 2SO42- была изучена при 25оC.

 

№ 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:

2SO2 (г) + O2 (г) « 2SO3 (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 NH3 (г) + 7O2 (г) « 4 NO2 (г) + 6 H2O (г)

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

CO2 (г) + 2 NH3 (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 + Cl2, 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) + CO2 (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

H2 (г) + I2 (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

2CO2 (г)« 2CO(г) + O2 (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.