И.В. Кудряшов, Г.С. Каретников - Сборник примеров и задач по физической химии (1134495), страница 67
Текст из файла (страница 67)
' 8. Покажите, что для реакций время, за которое образуется половина количества В (по сравнению с его количеством при 7 = оо), и время, за которое образуется половина количества С, одинаковы, хотя константы Ат и й, имеют разные значения. 9. Алкилирование изопропилбензола и-бутилецом осуществляется в присутствии НР по уравнению из сиз-С-сиз н + [! е сн ! снз си,— сн — сн,— снз где А — изопропилбензол;  — и-бутилен; С вЂ” изопропил-втор-бутилен; Р— конечный продукт. Соотношение скоростей образования промежуточных конечных продуктов равно 1,665. Массовый состав смеси к данному моменту (%): А 11,7; В 68,6. Определите отношение й, и й,.
1О. Определите периоды полураспада КаВ(РЬ*) и КаС(В("), связанные генетическим рядом (тк)и (тг)и Ца — маС вЂ” йаС если существует зависимость изменения концентрации радиоактивных ядер КаВ от времени: 70 50 34 17 1О 20 40 50 ЧислО ядер Мнив 100 т, мнн ..... 0 5 4 2,5 80 90 100 и время, при котором концентрации накопленных КаС, КаС' будут максимальны, т „= — 35 мин. (Опыт проводили с чистыми ядрами КаВ).
11. Для последовательных реакций первого порядка М=олвс ' о,=олс-' А В С вычертите кривые зависимости концентраций А, В и С от времени, 12. Реакция 2А + В- 2Р протекает через образование промежуточною вещества С по механизму А-:В-««С+А — ~2Р о« оэ А '+В; В+С «Р а« Обе реакции смешанного второго порядка. Напишите уравнение для вещества С как функции вещества В (выразите концентрацию вещества С через концентрацию В), используя граничные условия с = 0 при 1 = 0 и уравнение для с([ВИ1, в которое должны войти концентрации [А],, [В1, [В] и константы й, и й,.
13. Для реакции 2А +  — Р, протекающей по схемам 2А +  — и — С; С + А- Р, рассчитайте стационарную концентрацию вещества С. Совпадает лн зта концентрация с максимальной концентрацией вещества С? Рассчитайте массу вещества В, расходуемого в момент, когда концентрация вещества С достигнет 95 % от стационарной, если [А! = [В1о, 1 = 0 и й, =- 25/ст. Сколько вещества Р образуется к этоо о — и— о му временй? Определите время, за которое будет получено 95 6 вещества С от стационарного, если [А1, = 0,02 моль/л и й, =- 3,0 х х 1О-о моль/с.
14. Составьте кинетические уравнения, если реакция протекает по следующему механизму: то=«О «ту=44 мин им=44 мнн -'"' Хе (стабилен) Определите относительное число ядер "'Те и '"1 через 1 ч, полагая, что в начальный момент препарат содержал только первый изотоп. 19. Определите константы скоростей прямой и обратной реакций транс.СНС1=.СНС1 "Чис-СНС1==СНС1 при 573 К на основании данных о концентрации транс-СНС! =- СНС[ к моменту времени й 1, с с, % 0 600 ! 080 со 95 82,88 75,24 41,89 20.
Реакция изомеризации кислоты в транс-форму протекает через образование промежуточного продукта С. За кинетикой реакции следили по изменению оптической плотности Р раствора: 1 1О-и, с 5,88 11,58 20,88 38,88 91,50 Р 0,128 0,133 0,142 0,172 0,230 1 ° 10 †-', с !77,60 266,80 оо Р . . . , . .. , . .. , О 300 О 340 О 421 «« 21. Для обратимой реакции А — + В начальные концентрации а-« веществ А и В: [А]о = 1,33 10' Па и [В1, =- О. Через 10 мин после начала реакции !А) = 5,3 1О' Па и [В1 =- 8,0 10и Па. Определите [А] через 20 и 40 мин после начала реакции, если й,/й, = 3, Покажите, что при высоких давлениях реакция может протекать по первому порядку, а при низких давлениях — по второму порядку. 15. В герметический сосуд вместимостью 1 см' заключен 1 г радия.
Каково будет давление радона при 0'С при наступлении векового равновесия, если й, = 1,37 10сы с-', й, = 2,1 ° 1О-' с '. 16. Радон, распадаясь, превращается в КаА, который испытывает а-распад. Рассчитайте время 1,„, по истечении которого накопится максимальное количество КаА, если вначале был чистый радон, Рассчитайте максимальное количество КаА (в граммах), если начальное количество радона занимает при нормальных условиях объем 0,65 см' и т17т — — 3,82 дия и т 7, =- 3,05 мпн. Определите число атомов радона и КаА через 5 ч.
17. Радиоизотоп иоСб испытывает превращения по схеме то=за мнн «о=и,а мии п«С6 ци 1п и' 5н (стабнлен) Считая, что в начальный момент препарат содержал 0,1 г только первою радиоизотопа, определите; а) массу стабильного изотопа через 1 ч; б) во сколько раз уменьшится активность данного препарата через 1 ч.
18. Изотоп 'аоБЬ испытывает р-радиоактивные превращения по схеме !3 знн. тот 385 22. В системе идут две параллельные реакции по уравнениям: А+ — '+С;  — о»» Исходные концентрации веществ А и В равны [А], = [В], = = 1,33 !О' Па. Ниже приведена зависимость давления от времени: Время, с .... 0 20 40 60 90 120 ЛР, Па ..... 0 213 427 640 960 1226 В момент времени, когда АР = 5,2 !04 Па, реакция была приостановлена.
При этом [В] = 3,7.104 Па. Определите й, и й,. 23. Гидрат лактозы и присутствии воды превращается в лактон согласно уравнению С14Н44О(1 С(нН110п+Н10 Зная зависимость угла вращения от времени 0' 15 60 120 ! 80 . 8,98 8,77 8,23 7,67 7,18 240 300 со 6,63 6,58 5,65 г. мнн а, град покажите, что превращение гидрата лактозы в лактон в присутствии избытка воды представляет собой обратимую мономолекулярную реакцию. 24, Гидролиз метилгалогенидов в водных щелочных растворах протекает одновременно с водой по мономолекулярному, а с ионами— по бимолекулярному механизмам в соответствии со схемой: СН 4С-)-Н,Π— 'ьСНаОН+Не+С! (и — х! СН +ОН вЂ” 'ьСНиОН+С» (а — «) (ь-х! 1 а Ф(+Ь, (Ь вЂ” х) /= 1н /(,— Ьн (Ь вЂ” а) 1 а — г Ь(+Ьн5 1 386 Напишите кинетическое уравнение относительно [ и рассчитайте вре.
мя полупревращения СН,С! (в мин). 25. Получите уравнение для расчета степени превращения СН,Вг и определите по нему долю молекул СН,Вг, прореагировавших по истечении 900 мин от начала реакции. Полученный результат сравните с экспериментальными даннымн. При расчете используйте экспериментальные данные, полученные при 297,62 К (й, = 3,2! ° 10-' с 1, Аг = — 1,373 10-' (моль/л) 4): /, мян ........., . 0 290 500 900 !400 2000 3000 оя (а — х) !О-', моль/л , ..
. , 57,2 48,4 38,5 29,0 21,1 15,2 8,9 0 (Ь вЂ” х).10-4, моль/л . .. .. 105,0 96,2 86,3 76,8 68,9 63,0 56,7 47,8 При расчете кинетики щелочного гидролиза СН,Вг используйте выражение где й, — константа скорости реакции взаимодействия с Н,О (реакция 1-го порядка); /гн — константа скорости реакции взаимодействия СН,Вг с ОН ; Ь вЂ” исходная концентрация ОН ; а — исходная концентрация СН,Вг.
28. Дифенилхлорметан взаимодействует с этиловым спиртом с образованием хлороводородной кислоты и эфира по схеме: н Н (С,Н,), С+С,Н,ОН-НС»+(С,Н,), С-Π— С,Н, А+В- С+О [А]о = 0,09966 моль; [В], = 21 моль. Проверьте предполагаемую схему реакции и определите константы скоростей прямой и обратной реакций, используя следующие экспериментальные данные: Г, мнн . .. .. .
... !3 119 142 162 182 212 НС1, моль . . . . . . . 0,00346 0,02680 0,0309 0,0343 0,0375 0,0418 МНОГОВАРИАНТНАЯ ЗАДАЧА Последовательная реакция первого порядка протекает по схеме А — '+Р— +В а, аь При 298 К удельная скорость реакции А- Р равна 21, а реакции Р—  — й, начальная концентрация исходного вещества [А]„.
Вычислите: 1) коэффициенты максимума кривой ]Р] =, / ([) (максимальную концентрацию промежуточного продукта Р и время ее достижения); 2) время достижения [, концентрации исходного вещества ]А),; 3) концентрации ]Р] и [В) в момент времени [,; 4) время, за которое концентрация промежуточного вещества станет равной [Р]„. 5) координаты точки перегиба кривой [В] =,/(Г); 6) точку пересечения кривых [А] = 7 ([) и [Р] =- 7 ([); 7) на основании полученных данных постройте график [Р] = 7'(!). [р»», моль/л [Аь, моль/л а,, мни 1 Ьь мни — 1 А4, мни 1 [А»„, [А»4, [Р», моль/л] моль/л ноль/л ! [А»4, ноль/л ай н Йй 134 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 0,001 1 0,02 1 0,0015 ! 0,002 1,5 .0,00! 2 0,001 2 0,001 2 0,00! 1,5 0,015 1,5 0,015 1,5 0,015 1 5 ~ 0,015 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,02 0,0!5 0,012 0,02 0,01 0,015 0,012 О,! О,! 0,1 0,1 0,1 0,1 О,! 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 !3 14 15 16 17 18 !9 20 21 22 23 24 1 1 1 1 2 2 1,2 1,2 1,2 1,3 0,001 0,001 0,001 0,001 0,002 0,002 0,002 0,002 0,015 0,015 0,0!5 0,015 0,01 0,02 0,015 0,10 0,02 0,02 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,12 0,12 О, 12 0,1 0,12 О,!2 0,12 0,1 0,1 О,! 0,1 0,1 0,07 0,07 0,07 0,07 0,05 0,05 0,05 0,07 0,08 0,08 0,08 0,08 ГЛ А ВА ХХ!П ЗАВИСИМОСТЬ СКОРОСТИ РЕАКЦИИ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ Изучение зависимости скоростей реакции от температуры особенно важно потому, что температурная зависимость лежит в основе теоретического обоснования вывода для вычисления скорости химического процесса, поскольку температура является молекулярным свойством реагирующей систелзы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
