МУ к ДЗ по курсу общей химии (В.И. Ермолаева - Методические указания к выполнению ДЗ), страница 9

п
риводит к следующему результату:

Выразим из этого уравнения константу скорости и текущую концентрацию

Вычислим константу скорости по заданным условиям:

Далее вычисляем концентрацию вещества А через 60 мин. после начала реакции:

Пример 3. Скорость образования NО в реакции: NOBr_(г)  NO_(г) +1/2 Br_{2 (г)}

равна 1,610 ^-4 моль/(лс). Определите скорость реакции, скорость расходования NOBr и скорость образования Br₂ .

Решение. Из уравнения следует, что из 1 моль NOBr₂ образуется 1 моль NO и 1/2 моль Br₂, тогда скорость реакции можно выразить через изменение концентрации любого компонента:

Скорость расходования NOBr равна скорости образования NO с обратным знаком, а скорость образования Br₂ в 2 раза меньше скорости образования NO:

,

Пример 4.

В реакции А + В  D начальные концентрации веществ А и В равны

соответственно 2,0 моль/л и 3,0 моль/л. Скорость реакции равна

r =1,2 10^-3 моль/(л .с) при  А  =1,5 моль/л. Рассчитайте константу скорости и скорость реакции при  В  = 1,5 моль/л.

Решение. Согласно закону действующих масс скорость реакции равна:

r = kАВ. К моменту времени, когда А = 1,5 моль/л, прореагировало по 0,5 моль/л веществ А и В, поэтому В = 3 - 0,5 = 2,5 моль/л.

Константа скорости равна: k = r / (АВ) =1,210^-3 /(1,52,5) =3,210^-4 л / (моль с).

К моменту времени, когда В = 1,5 моль/л, прореагировало по 1,5 моль/л веществ А и В, поэтому А = 2 – 1,5 = 0.5 моль/л. Скорость реакции равна:

r = k  А   В  = 3,2 10^-4  0,5 1,5 =2,410^-4 моль/(л.с).

Пример 5. Энергия активации первой реакции Е₁ в 3 раза больше энергии активации второй реакции Е₂. При нагревании от температуры Т₁ = 400К до

Т₂ =500К константа скорости первой реакции увеличилась в 7 раз. Во сколько раз увеличилась константа скорости второй реакции при нагревании в этом же температурном интервале?

Решение. Е₁ / Е₂ =3. Из уравнения Аррениуса k = k₀ e ^{- E/RT} для первой реакции для двух различных температур справедливо соотношение

ln k₂ / k₁ =

Из этого соотношения можно выразить

Аналогично из уравнения Аррениуса для второй реакции

ln k 2¹ / k 1¹ = .

По условию задачи Е₂ = Е₁ /3 и , следовательно

ln ; 3 ln и

Приложение 1

Термодинамические свойства веществ

Рекомендуемая литература

1. Ермолаева В.И., Романко О.И., Смирнов А.Д., Батюк В.А. Методические указания к выполнению домашнего задания по базовому курсу химии.Ч.1.- М.: Изд. МГТУ, 2001.

2. Ермолаева В.И., Романко О.И., Смирнов А.Д., Батюк В.А. Методические указания к выполнению домашнего задания по базовому курсу химии.Ч.2.- М.: Изд. МГТУ, 2001.

3. Фадеев Г.Г., Двуличанская Н.Н. Решение задач по курсу «Химия» для нехимических вузов. Ч.1. – М.: Изд. «Дом педагогики», 2000.

4. Лидин Р.А., Молочко В.А., Андреева Л.Л. Задачи по неорганической химии.- М.: Высш. шк., 1990.

5. Любимова Н.Б. Вопросы и задачи по общей и неорганической химии.- М.: Высш. шк., 1990.

6. Романцева А.М., Лещинская З.Л., Суханова В.А.- Сборник задач и упражнений по общей химии.- М.: Высш. шк., 1991.

7. Глинка Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии.- Л.: Химия. 1984.

8. Лидин Р.А. Справочник по общей и неорганической химии.- М.: Просвещение., 1997.

9. Горбунов А.И., Гуров А.А., Филиппов Г.Г., Шаповал В.Н. Теоретические основы общей химии. - М.: Изд. МГТУ, 2001.

10. Коровин Н.В. Общая химия.- М.: Высш. шк., 1998.

11. Фролов В.В. Химия. - М.: Высш. шк., 1986.

39