rpd000015734 (1010971), страница 5
Текст из файла (страница 5)
21. Константа равновесия реакции А(Г) + В(Г)↔ С(Г) + D(Г) равна единице. Начальная концентрация [A] = 2 моль/л. Сколько процентов
вещества А подвергается превращению, если начальные концентрации [B] равны:
а) 2 моль/л,
б) 10 моль/л,
в) 20 моль/л.
22. Реакция между веществами А и В протекает по уравнению
А(Г) + 2В(Г) →С(Г). Концентрация вещества А равна 1,5 моль/л, а В – 3 моль/л. Константа скорости реакции 0,4. Вычислить скорость химической реакции в начальный момент времени и по истечении некоторого времени, когда прореагирует 75% А.
23. Реакция между веществами А и В выражается уравнением
А(Г) + 2В(Г) →С(Г). Начальные концентрации составляют: [A]0 = 0,3 моль/л, [B] = 0,5 моль/л. Константа скорости 0,4. Найти начальную скорость реакции и скорость по истечении некоторого времени, когда концентрация А уменьшится на 0,1 моль/л.
24. Как изменится скорость реакции 2NO(Г) + O2(Г) → 2NO2(Г), если:
1) увеличить давление в системе в 3 раза,
2) уменьшить концентрацию NO в 2 раза?
25. Как изменится скорость реакции 2H2(Г) + О2(Г) → 2Н2О(Г), если:
1) увеличить давление в системе в 2 раза,
2) уменьшить концентрацию О2 в 4 раза?
II.Порядок реакции. Период полураспада
1. Скорость реакции в растворе
30ьС2Н5ОН + В10Н14 10 В(ОС2Н5)3 + 22Н2(Г)
описывается уравнением:
Каков порядок реакции?
2. Реакция каталитического разложения перекиси водорода в водном растворе протекает как реакция первого порядка. Период полураспада при данных условиях равен 15,86 мин. Определить, какое время потребуется при этих условиях для разложения 99% перекиси водорода.
3. Для изучения разложения щавелевой кислоты в концентрированной серной кислоты при 50 0С готовили раствор, щавелевой кислоты в 99,5% - ной серной кислоты с концентрацией 1/40 м. Через определенные промежутки τ из смеси отбирали пробы, титровали их раствором KMnO4, определяли объем раствора U перманганата калия, необходимым для титрования порции в 10 мл. Получены следующие данные:
τ, мин 0 120 240 420;
U, мл 11,45 9,63 8,11 6,22.
Определить порядок реакции относительно щавелевой кислоты и среднюю константу скорости.
4. Скорость реакции (С2Н5)3N + CH3J→[(C2H5)3 – N+ + (CH5)]J-
τ, с 1200 1800 2400;
СХ моль/л 0,00876 0,01066 0,01208.
Здесь τ – время, СХ – количество триэтиламина (С2Н5)3N или йодистого метила CH3J, прореагировавшего за время τ. Начальные концентрации амина и йодистого метила равна 0,0198 моль/л. Рассматриваемая реакция – реакция второго порядка. Определить среднюю константу скорости.
5. Разложение перекиси водорода в водном растворе подчиняется закону реакции первого порядка. Константа скорости этой реакции равна 0,05081 мин-1. Определить время, за которое произойдет разложение 50 и 99,9% Н2О2.
6. Константа распада Ra равна 3,79∙10-3 с-1. Определить период полураспада и время, за которое ради распадается на 90%.
7. В течение часа подвергается распада 1/6 части некоторого радиоактивного элемента. Определить период его полураспада.
8. В сосуде имеется 0,025 г радона. Период полураспада радона равен 3,82 дня. Какое количество радон (%) остается в сосуде через 14 дней?
9. Имеется 5 мг радия, период полураспада которого равен 19,7 мин. Какое количество радия останется через 2,5 часа?
10. Концентрация атома трития 3Т в воздухе 5∙10-15 моль/л, период полураспада трития около 12 мин. Через сколько лет распадется 90% трития, содержащегося в воздухе? (Пополнение содержания трития за счет ядерных процессах не учитывать).
11. Через какое время активность актиния составит 40% от первоначальной, если период полураспада его 36,1 мин?
12. При гидролизе тростникового сахара
начальная концентрация сахара C12H22O11 была равна 2∙10-2 моль/л. Через 5 мин она стала равна 1,8∙10-2 моль/л, через 10,18 мин – 1,6∙10-2 моль/л. Определить среднюю константу скорости гидролиза. Почему эту реакцию можно считать реакцией первого порядка?
13. Во сколько раз возрастает скорость реакции разложения N2O5 по суммарной реакции:
2N2O5(Г) = 2N2O4(Г) + О2(Г)
при увеличении концентрации N2O5 в 2 раза, если известно, что реакция идет по стадиям:
N2O5 = N2O3 + O2 (медленная);
N2O3 = NO2 + NO (быстрая);
NO + N2O5 = 3NO2 (быстрая);
2NO2 = N2O4 (быстрая);
14. Константа скорости растворения PbCl2 в воде при стандартной температуры равна 0,016 мин-1. Растворимость этой соли равна 3,6∙10-2 моль/л. Определить концентрацию соли в растворе через 1 час после начала растворения.
15. Предполагают, что распад озона по уравнению реакции 2О3(Г) = 3О2(Г) протекает через стадии:
1) О3 = О2 + О (быстрая);
2) О + О3 = 2О2 (медленная).
Каков вид кинетического уравнения скорости? Какой порядок реакции?
16. Кинетическое уравнение реакции в растворе:
имеет вид:
Как изменится скорость реакции при увеличении рН раствора на единицу?
17. Реакция:
С2Н4Br2 + 3KJ = C2H4 + 2HBr + KJ3
ускоряется в 3 раза при увеличении конденсации С2H4Br2 в 3 раза, и в 4 раза при увеличении концентрации KJ в 4 раза. Напишите уравнение скорости реакции. Каков порядок реакции?
18. При разложении перекиси водорода начальная концентрация была равна 2∙10-3 моль/л. Через 6 минут она стала равна 1,85∙10-3 моль/л, через 12 – 1,8∙10-3, через 30 мин – 1,5∙10-3 моль/л. Определить среднюю константу скорости реакции. Какой порядок реакции?
19. При гидролизе сложного эфира – этилацетата реакция идет по уравнению СН3СООС2Н5 + Н2О = СН3СООН + С2Н5ОН. Начальная концентрация эфира была равна 2,5∙10-3 моль/л. Через 5 мин – 2,3∙10-3 моль/л, через 8 мин – 2,2∙10-3 моль/л, через 19,5 мин – 1,8∙10-3 моль/л. Определить среднюю константу скорости гидролиза. Почему реакцию гидролиза можно считать реакцией первого порядка?
20. Реакция гидролитического разложения сахара:
С12Н22О11 + Н2О = С6Н12О6 +С6Н12О6
глюкоза фруктоза
Определить среднюю константу скорости, если через 1435 мин от начала реакции отношение начальной концентрации С0 к концентрации в данный момент С будет:
Почему инверсия сахара проходит как реакция первого порядка?
21. При разложении щавелевой кислоты в концентрированной серной кислоте при 50 0С готовили 0,025 м раствор щавелевой кислоты в 99,5% - ной серной кислоте. Через определенные промежутки времени τ из смеси отбирали пробы и определяли объем U раствора пергамента калия, необходимый для титрования порция в 10 мл:
τ, мин 0 600 900 1440;
U, мл 11,45 4,79 2,97 1,44.
Порядок реакции – первый. Рассчитайте среднюю константу скорости.
22. Скорость реакции:
(С2Н5)3N + CH3J →[(C2H5)3 – N+ - (CH3)]J-
определялось при 250С, причем найдено, что
τ, с 3600 4500 5400;
Сх, моль 0,01392 0,01476 0,01538.
Здесь τ – время, Сх – количество триэтиламина или йодистого метила, прореагировавшее за время τ. Начальные концентрации амина и йодистого метила равна 0,0198 моль/л. Определить среднюю константу скорости по уравнению для реакции второго порядка.
23. Разложение N2O5 является реакцией первого порядка, константа скорости которой равна 0,002 мин-1. Определить, сколько процентов N2O5 разложится за 2 часа.
24. Реакция самоокисления – самовосстановления гипобромид – ионов в щелочной среде 3BrO- BrO3- + 2Br- является реакцией второго порядка.
Константа её скорости равна 9,3∙10-4 м3 (кмоль с)-1. Начальная концентрация гипобромид – иона равна 0,1 кмоль/м3. Найти время, за которое прореагирует 25% исходного количества BrO-.
25. Разложение перекиси протекает по уравнению:
Начальная концентрация перекиси 5∙10-2 моль/л. Через 10 мин. концентрация уменьшилась до 4∙10-2 моль/л, через 15 минут – до 3∙10-2 моль/л, через 30 минут – до 5∙10-2 моль/л. Через 40 минут – до 2∙10-2 моль/л. Постройте график в координатах lgCτ = f(τ). Найдите константу скорости, равную К = 2,3 tgά, где ά – угол наклона прямой.
26. В разбавленном водном растворе реакция гидратации уксусного ангидрида протекает как реакция первого порядка:
(СН3СО)2О + Н2О = 2СН3СООН.
Начальная концентрация уксусного ангидрида равна 3∙10-3 моль/л. Через 1 мин. – 2,94∙10-2, через 2 мин. – 2,12∙10-2 моль/л, через 3 мин. – 1,79∙10-2 моль/л. Постройте график в координатах lgCτ = f(τ). Рассчитайте константу скорости К = 2,3 tgά.
III. Зависимость скорости реакции от температуры.
Энергия активации
1.При 800С некоторая реакция заканчивается за 16 мин. Принимая температурный коэффициент γ равным 2, рассчитать, через какое время закончится реакция при температуре 1200С.
2.Во сколько раз возрастет скорость реакции при повышении температуры от 200С до 300С, если энергия активации равна 125400 Дж/моль.
3.Энергия активации некоторой реакции в отсутствие катализатора равна 75,24 кДж/моль, а с катализатором – 50,14 кДж/моль. Во сколько раз возрастает скорость реакции в присутствии катализаторов, если реакция протекает при 250С?
4.Реакция термического разложения газообразной окиси этилена при 378,50С протекает по закону реакций первого порядка. Период полураспада при этой температуре равна 363 мин. Энергия активации 217,0 Дж/моль. Определить константу скорости реакции при 4500С
5. Две реакции протекает при 250С с одинаковой скоростью. Температурный коэффициент скорости первой реакции равен 2,0, а второй – 2,5. Найти отношение скорости этих реакций при 950С.
6. Чему равен температурный коэффициент скорости реакции, если при увеличении температуры на 30 градусов скорость реакции возрастает в 15,6 раза?