Чтобы посмотреть этот PDF файл с форматированием и разметкой, скачайте его и откройте на своем компьютере.
Вариант 11.
1.
Реакция между пропионовым альдегидом и синильной кислотой
С
2
Н
5
С
HO
+
HCN
= С
2
Н
5
С
H
(
OH
)
CN
в водном растворе является реакцией второго порядка, При 2D
о
С были получены
следующие данные
,
мин
0
2,78
5,33
8,17
15,23
19,80
[
HCN
], моль/л
0,0990
0,0906
0,0830
0,0706
0,0653
[
C
3
H
7
CHO
],моль/л
0,0566
0,0482
0,0406
0,
0282
0,0229
Постройте график в спрямляющих координатах для данного порядка и рассчитайте
константу скорости реакции,
2. Константа скорости реакции омыления эти
лового эфира уксусной кислоты
гидроксидом натрия при 283
о
К равна 2,28 л/моль мин. Вычислить сколько времени
потребуется на омыление D0% этилацетата, если при этой же температуре смешать 1
л 0,0D N раствора этилацетата:
а) с 1 л 0,0D N раствор
а
NаОН
,
б) с 1 л 0,10 N раствора
NаОН
.
3.
Период полураспада изотопа
11
С
равен 20 мин, Какая часть исходного количества
останется через 3 ч, если распад изотопа идет как реакция первого порядка,
4.
Для реакции разложения ацетальдегида были получены
следующие данные:
Время, с
0
42
105
242
480
840
Р
CH3CHO
,
мм.рт.ст.
363
329
289
229
169
93
Определите порядок реакции методом Вант
-
Гоффа.
5.
Кинетику реакции разложения диметилового эфира
CH
3
OCH
3
→ CH
4
+ H
2
+ CO
изучали по измерению
общего давления
системы при D04
0
С. По при
-
веденным данным определите порядок реакции и константу скорости,
t
, сек 0 30 66D 11D 2240
Робщ, мм,рт,с
т 312 408 468 D62 714 31
6.
Графическим методом определите величину энергии активации реакции
разложения пентоксида диазота в газовой фазе
N
2
O
5
= 2
NO
+
O
2
по следующим да
нным:
t
,
0
C
25
30
35
40
45
50
55
k
10
5
, с
-
1
3,38
5,58
13,5
24,7
48,9
75,9
150
7.
Для реакции между бензилизоцианатом и н
-
бутиловым спиртом
C
6
H
5
CH
5
N=C=O + C
4
H
9
OH
C
6
H
5
CH
2
NH
-
CO
-
OC
4
H
9
получены следующие константы скорости второго порядка:
t,
o
C
0
7,0
15,0
25,0
k, л/(моль
с)
4,04
10
-
5
7,72
10
-
5
1,29
10
-
4
2,50
10
-
4
Вычислите энергию активации, предэкспоненциальный множитель, энтальпию и
энтропию активации. Дайте объяснение полученным активационным параметрам.
1.
Для следующей схемы сложной р
еакции:
k
1
2
A
=
X
+2
C
k
-
1
k
2
X
+
D
→ Пр
где Х
промежуточная высокореакционная частица
Используя метод квазистационарных концентраций
по Х
выведите к
инети
-
ческое
уравнение реакции
по реагенту А
.
8.
Кинетика фотохимического хлорирования муравьиной кислоты в газовой фазе
описывается уравнением
Получите это уравнение, зная, что цепная реак
ция идет по следующей
схеме:
k
0
Cl
2
+
hν
2
Cl
·
зарождение цепи
k
-
1
Cl
·
+
HCOOH
COOH
·
+
HCl
продолжение
k
2
Cl
2
+ COOH
·
HCl + CO
2
+ Cl
·
цепи
k
3
Cl
·
+ стенка 1/2
Cl
2
обрыв цепи
Вариант 12.
1, Реакция распада
-
аллильного комплекса палладия в водных растворах описывается
следующим стехиометрическим уравнением:
-
C
3
H
5
PdCl
NH
2
(C
2
H
5
)
2
= [C
3
H
5
NH
2
(C
2
H
5
)
2
]Cl + Pd
0
-
комплекс
Изменение концентрации
-
аллильного комплекса (
С
)
во времени при 70
0
С
характеризуется следующими значениями:
Время, мин
0
10
0
20
0
300
400
500
600
0
С
10
2
,
моль
/
л
1,5000
1,057
0,744
0,522
0,369
0,261
0,184
Подтвердите вы
полнимость первого порядка реакции и рассчитайте значение
константы скорости и концентрацию комплекса через 700 минут после начала
реакции.
2, Реакция окисления
-
аллилпалладийиодида в водных растворах описывается
следующим стехиометрическим уравнением:
-
С
3
Н
5
PdI
H
2
O + I
2
= C
3
H
5
I + PdI
2
+ H
2
O
Начальные концентрации комплекса и йода одинаковы и равны 1,0
10
-
3
моль/л,
Изменение концентрации йода
во времени при 40
0
С характеризуется следующими
значениями:
Время , мин
0
10
20
30
40
50
60
[I
2
]
10
3
,
моль
/
л
1
,
000
0,3083
0,182
0,129
0,100
0,082
0,069
Определите порядок реакции и рассчитайте значение константы скорости,
3.
Нитрование
п
-
нитротолуола (пнт) азотной кислотой в серной кислоте идѐт как
реакция псевдопервого порядк
а, если азотная кислота взята в избытке (
С
HNO
3
=
0,D46), Реакцию проводили при температуре 2D
о
С в 74,D%
Н
2
SО
4
, Концентрация
п
-
нитротолуола изменялась следующим образом:
Методом Вант
–
Гоффа подтвердите первый порядок реакции и определите
константу скорости реакции и время полупревращения,
4.
Время разложения для фосфина
РН
3
на D0% при различных исходных давлениях
приводится ниже:
Р
оРН3
, мм
рт,ст,
139
52,5
1
/
2
, с
84
83
Определите порядок реакций и константу скорости,
5.
При исследовании термического распада арсина на стекле при 3D0
о
С
AsH
3
(г)
А
s
(тв) + 3/2 Н
2
обнаружено изменение общего давления Робщ
в системе со временем:
, ч
0
4,33
16
25,5
37,66
44,75
P
общ, мм рт,
ст,
39,2
40,3
43,65
45,35
48,05
48,85
Определите порядок реакции и константу скорости.
6.
Реакция разложения диоксида азота является реакцией второго порядка
2
NO
2
=2
NO
+
O
2
, мин,
0
10
20
30
40
50
60
70
80
С
пнт
,
10
4
,моль/л
3,0
2,837
2,684
2,538
2,401
2,271
2,148
2,031
1,921
Были получены следующие данные о температурной зависимости константы
скорости:
Т, К
592
603
627
652
656
k, л/(моль
с)
0,522
0,765
1,700
4,020
5,030
Графически определите энергию активации и рассчитайте среднюю величину
предэкспонента ур
авнения Аррениуса в указанном интервале температур.
7.
Разложение пероксида ди
-
(трет
-
бутила) в газовой фазе представляет собой реакцию
первого порядка в интервале температур 110
-
280
0
С. Константа скорости
описывается уравнением:
Вычислите активац
ионные параметры
Sº
и
Нº
реакции
и дайте интерпретацию
полученным значениям.
8.
Реакция образования фосгена
CO
+
Cl
2
COCl
2
может протекать по следующему механизму:
Cl
2
2Cl
k
0
Cl
+CO
COCl
k
1
COCl
+
Cl
2
COCl
2
+
Cl
k
2
COCl
Cl
+CO k
3
2
Cl
Cl
2
k
4
Используя
метод квазистационарного приближения, найдите вы
ражение для
скорости образования фосгена, оцените эффективную кон
станту скорости и
общий порядок реакции.
9.
Для инициируемого радиацией распада некоторых органических нитратов
при
ко
мнатной температуре предложен следующий механизм:
k
1
RONO
2
+
h
RONO +
·
O
·
k
-
1
RONO +
·
O
·
RONO
2
k
2
RONO
2
+
·
O
·
RONO
+
O
2
Символ
h
обозначает
некоторую
дозу
ионизирующей
рад
иации
.
Сделав
предположение о стационарной концентрации атомов
·
O
·
, выведите уравнение для
скорости образования
NO
2
−
.
10.
Вариант 13.
1. Константа скорости реакции первого порядка равна 3,D
,
10
-
4
с
-
1
а) какова начальная скорость, если исходная конце
нтрация реагента
0,1 моль/л?
б) какова скорость реакции в момент, когда реакция пройдет на 0%?
в) сколько времени потребуется, чтобы реакция прошла на 0%?
2. Реакция разложения аммиака на горячей вольфрамовой проволоке протекает по
следующему стехиометрическому уравнению:
k
= 3,2
10
16
exp
(
-
163600/
RT
)с
-
1
[
E
] = Дж/моль.
NН
3
= 1/2 N
2
+ 3/2 Н
2
За реакцией следили по изменению общего давления. В различные моменты времени
давление увеличивалось следующим образом:
, с
100
200
400
600
800
1000
Робщ, мм.рт.ст.
211,0
222,1
244,0
266,3
287,9
310
(где
Р=Р
общ,
-
Р
0
). При условии, что начальное давление равнялось 200 мм.рт.ст,
графически методом подбора определите порядок реакции и рассчитайте константу
скорости.
3.
При изучении кинетики реакции диоксида азота с
этиленом
наблюдалась
следующая зависимость начальной скорости от исходной
концентрации
реагентов
Оп
ре
делите порядок реа
кции по обоим реагентам и константу скорости,
4.
При изучении взаимодействия между ионами брома и xлорноватистой кислоты
СlО
+ Br
= BrО
+ Сl
при 2D
о
С через определенные промежутки времени отбирали пробы и определяли в
ниx содержание иона
ВrО
, Результаты анализов:
, мин
0
3,65
7,65
15,05
26,00
47,60
90,60
[
BrO
−
]
,
10
2
, моль/л
0
0,0560
0,0953
0,1420
0,1800
0,2117
0,2367
Начальные концентрации
NaClO
и
КВr
соответственно равны 0,00323 и 0,002D08
моль/л, По
кажите, что скорость реакции подчиняется кинетическому уравнению
второго порядка и рассчитайте константу скорости,
5.
Время разложения для
N
2
О
(2) на D0% при различных исходных давлениях
приводится ниже:
Р
о
N2O
,
мм рт,ст,
79
37
,
5
1
/
2
, с
470
860
Определите
порядок реакции и константу скорости.
6.
Для реакции термического разложения этана получены следующие значения
константы скорости в зависимости от температуры:
Т, К
823
833
843
853
863
873
883
893
903
k
10
5
,
с
-
1
2,5
4,7
8,2
12,3
23,1
35,3
57,6
92,4
141,5
Постройте график зависимости
ln
k от I/T. Рассчитайте энергию активации и
предэкспоненциальный множитель.
7.
Для реакции разложения оксида азота
2NO
N
2
+ O
2
известны значения констант скорости:
[
NO
2
]·10
-
3
, Па
7,82
7,81
2,61
7,97
10,61
[С
2
H
4
]]·10
-
3
, Па
7,57
14,08
7,84
2,83
7,98
r
o
, моль/(л,с)
1066
1893
127
453
1333
при Т
1
= 1620 К
k
1
= 0,0108 л/(моль
с)
при Т
2
= 1D2D К
k
2
= 0,003 л/(моль
с)
Рассчитайте
Нº
,
S
с
º
(
при
С
o
=1 моль/л и
С
o
=1 моль/см
3
)
и
S
р
º
при средней
температуре 1D72 К.
8.
Известна кинетическая схема радикального хлорирования тетрахлорэтилена в
растворе
CCl
4
:
Используя метод квазистационарного приближ
ения, найдите вы
ражение для
скорости образования гексахлорэтана
.
2.
Для следующей схемы сложной реакции:
k
1
A
+
D
=
X
+
C
k
-
1
k
2
X
+
D
→
Пр
+
C
г
де Х
промежуточная высокореакционная частица
Используя метод квазистационарных концентраций
по Х
выведите кинети
-
ческое
уравнение реакции
по реагенту
D
.
Вариант 14
.
1.
Вытеснение бромида тиосульфат
-
ионом изучалась при 37,D
о
С:
C
3
H
7
Br
+
S
2
O
3
2
–
=
C
3
H
7
S
2
O
3
–
+
Br
–
Были получены следующие данные
,
10
-
3
, с
0
1,11
2,010
3,192
5,052
11,232
[
S
2
O
3
2
-
], моль/л
0,0966
0,0904
0,0863
0,0819
0,0766
0,0668
[
C
3
H
7
Br]
, моль/л
0,0395
0,0333
0,0292
0,0248
0,0196
0,0097
Р
ассчитайте константу скорости реакции, если по каждому реагенту порядок
первый, а общий порядок реакции
-
второй,
2.
Концентрация трития в воздухе приблизительно D
,
10
-
15
моль/л, Период полураспада
трития около 12 лет, Через сколько лет распадется 0% трития,
если не учитывать
пополнения содержания трития в воздухе за счет других процессов? ( Реакция
первого порядка, )
3.
Реакция окисления ионов
As
3+
ионами церия
Се
+4
протекает по уравнению
2 Се
+4
+
As
3+
= 2
Се
+3
+
As
5+
Реакционна
я смесь содержала эквивалентные концентрации реагентов,
Зависимость концентрации ионов церия от времени представлена следующими
экспериментальными данными:
Время, мин
0
70
130
272
335
339
[
Се
+4
],
моль/л
0,0234
0,0193
0,0171
0,0139
0,0130
0,0122
Определит
е константу скорости 3
-
его порядка,
4.
По мере течения реакции между эквивалентными количествами окиси углерода и
хлора, согласно уравнению
СО + С
l
2
= СОС
l
2
при 300 К в присутствии
катализатора наблюдалось следующее уменьшение общего давления системы:
, мин
0
5
10
15
21
Р
общ
, мм.рт.ст.
724
675
654
622
600
Определите порядок реакции (
V
=
const
) графическим и аналитическим методом,
5.
Методом Вант
-
Гоффа определите порядок реакции и константу скорости реакции
разложения
N
2
О
5
в растворе тетрахлорида угле
рода при 4D
о
С, Экспериментальные
данные приводятся ниже:
, с
0
184
319
626
867
1196
1877
2315
[
N
2
O
5
]
, М
2
,
35
2,08
1,91
1,67
1,36
1,11
0,72
0,55
6.
Гидролиз некоторого алкилхлорида
RCl
в 80% этаноле протекает по первому
порядку:
RCl + Н
2
О =
RОН + НCl
Получены следующие значения константы скоростей:
t,
0
С
0
25
35
45
k, с
-
1
1,06
10
-
5
3,19
10
-
4
9,86
10
-
4
2,92
10
-
3
Постройте график зависимости lnk от I/T и определите энергию активации и
предэкспоненциальный множ
итель.
7.
Предэкспоненциальный множитель для газофазного разложения озона
O
3
+ M
О
2
+ О + М
при низких температурах равен 4,6
10
12
л/(моль
с), а энергия активации составляет
100 кДж/моль. Каковы: а) энтальпия и энтроп
ия активации
S
р
º
и
Н
º
энтропия
активации; б) константа скорости при 2D
0
С;
в) энергия активации Гиббса?
8.
Реакция димеризации этана
2С
2
Н
6
C
4
H
10
+
H
2
протекает по следующему механизму:
Используя метод квазистационарного прибл
ижения, найдите вы
ражение для
скорости образования бутана
.
9.
Реакции мономолекулярного нуклеофильного замещения в производных алканов
(
S
N
1
)
R
-
Х
+
Y
-
RY
+
X
-
протекают по схеме
k
1
R
-
Х
R
+
+
X
,
k
-
1
R
+
+
Y
RY
В зависимости от условий реакц
ии могут протекать либо
а)
в квазистационарном режиме
по
R
+
;
б)
в предельных слу
чаях лимитироваться
реакцией гетеролиза
RX
(первая стадия)
Выведите
уравнения скорости для всех
вариантов и выясните, различимы ли
кинетически эти механизмы.
10.
Вариант 1D
.
1.
Р
аствор уксусноэтилового эфира 0,01N концентрации омыляется при 2D
о
С 0,002N
раствором
NaOH
на 10% в течение 23 мин, За какое время тот же раствор эфира
омыляется до такой же степени растворами
NaOH
концентрации а) 0,007 N,
б
) 0,010 N,
в
) 0,005 N?
CH
3
COOC
2
H
5
+NaOH
CH
3
COONa + C
2
H
5
OH
2.
Реакция кислотного распада
-
аллильного комплекса никеля (
) описывается
следующим стехиометрическим уравнением:
-
С
3
Н
5
NiBr
H
2
O
+
HBr
C
3
H
6
+
NiBr
2
+
H
2
O
-
комплекс
Нача
льные концентрации комплекса
С
и кислоты одинаковы и равны 0,00D00
моль/л, Изменение концентрации
-
аллильного комплекса во времени при 27
0
С
характеризуется следующими значениями:
Время , мин
0
20
40
60
80
100
120
С
10
2
, моль
/
л
0,5
00
0,320
0,234
0,18
8
0,152
0,133
0,114
Подтвердите выполнимость второго порядка реакции и рассчитайте значение
константы скорости, Определите время, за которое концентрация комплекса уменьшится
до 0,00D моль/л ,
3.
Пользуясь зависимостью между временем полураспада и нач
альным давлением,
определите порядок для реакции конверсии пара
-
водорода в орто
-
водород при
температуре 23
о
К, Значения давления пара
-
водорода и время полураспада для
пара
-
орто
-
превращения водорода
p
-
H
2
o
-
H
2
следующие:
Р
о
, мм.рт.ст.
50
100
200
400
1/2
, с
648
450
318
222
4.
Графически методом подбора подтвердите, что реакция :
(СН
3
)
3
СОО(СН
3
)
3 (газ)
= 2 СН
3
СОСН
3
+ С
2
Н
6
идет по первому порядку, Определите по графику константу скорости реакции при
147,2
о
С, За кинетикой реакции с
ледили по изменению общего давления в системе,
Были получены следующие данные:
5.
Начальная скорость в
заимодействия иона аммония с нитрит
-
ионом в зависимости
от концентрации реагентов измерялась по количеству выделенного азота
NH
4
+
aq
+ NO
2
−
aq
= N
2
+ 2H
2
O,
Найдите вид кинетического уравнения и константу скорости по следующим
данным:
[
NH
4
+
]
, М
0,01
0,02
0,04
0,06
0,2
0,2
0,2
0,
2
[
NO
2
−
]
, М
0, 2
0,2
0,2
0,2
0,0202
0,0404
0,0606
0,0808
r
o
10
7
,
моль
/
с
5,4
10,8
21,5
32,3
10,8
21,6
32,4
43,3
6.
Константы скорости реакции второго порядка при 328 и 38 К соответственно
равны 10
-
2
и 10
-
3
л/(моль
ми
н). Вычислите скорость этой реакции при 343 К в
начальный момент реакции, если начальные концентрации обоих веществ
одинаковы и равны 0,00D моль/л.
7.
Реакция замещения лигандов в плоско
-
квадратном комплексе платины
в водном растворе
Pt
(
dien
)
Cl
+
+
Br
-
Pt
(
dien
)
Br
+
+
Cl
-
(dien = H
2
NCH
2
NHCH
2
CH
2
NH
2
)
имеет следующие активационные параметры:
Н
º
= D8,D кДж/моль,
S
º
= 6,7
Дж/(моль
К). Вычислите константу скорости при 2D
0
С.
8.
Для реакции термического разложения озона
2
O
3
= 3
O
2
предложен радикальный механизм:
O
3
O
2
+
O
.
O
.
+
O
2
O
3
O
.
+
O
3
2
O
2
Выв
едите кинетическое уравнение реакции в квазистационарном режиме. Как
изменится это уравнение: если лимитирующей стадией будет: а) первая стадия
механизма, б) вторая стадия механизма. Какие порядки по реагенту и продукту
будут наблюдаться в этих случаях?
, мин
0
2
6
10
14
18
Робщ, мм,рт,ст,
179,5
187,4
198,6
210,5
221,2
231,9
, мин
26
30
34
38
42
46
Робщ, мм.рт.ст.
252,5
262,1
271,3
280,2
288,9
297,1
9.
Ре
акция замещения лигандов в комплексах кобальта, протекающая в среде
метилового спирта, часто описывается диссоциативным механизмом, например:
Co(en)
2
Cl
2
+
Co(en)
2
Cl
2+
+ Cl
−
Co(en)
2
Cl
2+
+ X
Co(en)
2
ClX
+
,
где
en
-
бидентатный лиганд этилендиамин. Подтверждением этого механизма
считается тот факт, что скорости замещения хлорид
-
иона на
NO
3
,
Br
,
NCS
,
одинаковы. Какая стадия пр
оцесса в этом случае определяет скорость всей
реакции? Выведите также кинетическое уравнение
расходования
Co
(
en
)
2
Cl
2
+
методом
квазистационарного режима реакции
по комплексу
Co
(
en
)
2
Cl
2+
) и
определите, в каких условиях оно переходит в предельную форму урав
нения 1
-
го
порядка.
10.
Вариант 16
. Закончил здесь 2.70
1.
Нитрование
п
-
нитротолуола (пнт) азотной кислотой в серной кислоте идѐт как
реакция псевдопервого порядка, если азотная кислота взята в избытке (
С
HNO
3
=
0,D46), Реакцию проводили при температуре 2D
о
С в 7
4,5%
Н
2
SО
4
, Концентрация
п
-
нитротолуола изменялась следующим образом:
Определите графически константу скорости реакции и время полупревр
ащения,
2.
Константа скорости реакции :
СН
3
СООС
2
Н
5
+ NаОН = СН
3
СООNа + С
2
Н
5
ОН
равна D,4 л/моль мин, Сколько процентов эфира прореагирует за 10 мин, если
исходные концентрации щелочи и эфира одинаковы и равны 0,02 моль/л?
3.
И
зучалась реакция газофазного разложения пентоксида диазота
N
2
О
5
при 2D
О
С :
N
2
О
5
= 2NО
2
+ ½ О
2
Методом Вант
-
Гоффа определите порядок реакции по изменению
концентрации
реагента
N
2
О
5
во времени:
, мин,
0
20
100
120
200
220
300
320
С
N
2
О
5
, моль/л
0,1
0,096
0,0816
0,0784
0,0667
0,0640
0,0544
0,0523
4.
Изучалось гетерогенное разложение аммиака на вольфрамовой проволоке при
Т = 1373 К :
NН
3
=
1
/
2
N
2
+
3
/
2
Н
2
Период половины превращения
(
1/2
) в зависимости от начального давления
аммиака Р
о
указан в таблице:
Р
о
, мм рт, ст,
265
130
58
35
1/2
, мин
7,6
3,7
1,7
1,0
Определите порядок реакции и константу скорости,
, мин,
0
10
20
30
40
50
60
70
80
С
пнт
,
10
4
,моль/л
3,0
2,837
2,684
2,538
2,401
2,271
2,148
2,031
1,921
5.
Кинетику реакции разложения диметилового эфира изучали по измерению
CH
3
OCH
3
→
CH
4
+
H
2
+
CO
общего давления системы при D04
0
С,
По приведенным данным определите порядок
реакции и константу скорости,
t
, сек 0 30 66D 11D 2240
Робщ, мм.рт.ст. 312 408 468 D62 714 31
6.
Были получены следующие значения для удельной скорости реакции разложения
ацетондикарбоновой кислоты в водном растворе (реакция первого порядка)
O
=
C
(
CH
2
COOH
)
2
O
=
C
(
CH
3
)
2
+2
CO
2
:
t,
0
С
0
25
35
45
65
k
10
5
,
с
-
1
0,0787
3,46
13,5
49,8
487
Графическим методом определите энергию активации. Рассчитайте величину
предэкспонента. Чему равно время полураспада при DD
0
С?
7.
По данным предыдущей задачи 6 рассчитайте
Нº
,
S
с
º
(
при
С
o
=1 моль/л и
С
o
=1
моль/см
3
)
при темп
ературе
55
0
С
.
Сделайте вывод о типе реакции (быстрая,
нормальная, медленная).
8.
Реакции нуклеофильного замещения в произво
дных алканов (
S
N
2
)
R
-
Х
+
Y
-
RY
+
X
-
протекают по схеме
k
1
R
-
Х
+
Y
[
Y
-
R
–
X
]
k
-
1
[
Y
-
R
–
X
]
RY
+
X
В зависимости от условий реакции могут протекать либо
а)
в квазистационарном режиме
по
[
Y
-
R
–
X
]
,
б)
с лимитирующей стадией образования
промежуточного комплекса
[
Y
-
R
–
X
]
.
Выведит
е
уравнения скорости для всех
вариантов и выясните, различимы ли
кинетически эти механизмы.
9.
В
осс
тановление водородом
некоторых окислителей, таких как
S
=
Cr
(
VI
)
,
IO
3
,
Ce
+4
:
S
+
H
2
Q
,
где
S
и
Q
окисленная и
восстановленная формы субстрата,
могу
т катализировать с
оли меди (
II
).
Реакции протекают по следующему механизму:
Cu
2+ +
H
2
CuH
+
+ H
+
,
CuH
+
+ Cu
2+
2 Cu
+
+ H
+
,
2
Cu
+
+
S
2
Cu
2+
+
Q
,
Последняя стадия протекает быстро и не влияет на кинетику процесса. Используя
метод квазистационарных концентраций для промежуточного комплекса
CuH
+
выведите кинетическое
уравнение этой реакции. Каково влияние кислотности среды
на скорость процесса?
10.
Вариант 17.
1.
Константа скорости первого порядка для реакции равна 2,2 10
-
5
с
-
1
при 320
о
С:
SO
2
Cl
2
= SO
2
+ Cl
2
Какой процент сульфурилхлорида разложится в результате
его выдерживания при
320
о
в течение 2 ч?
2.
Константа скорости реакции окисления формальдегида пероксидом водорода
НСНО + Н
2
О
2
= НСООН + Н
2
О
при t=80
о
С равна 0,7D44 л/моль
,
ч, Смешивают 1 л 1М раствора
НСНО
и 2 л 2М
раст
вора Н
2
О
2
. Рассчитайте концентрацию муравьиной кислоты через 40 мин?
3.
Диазобензолхлорид в водном растворе разлагается по уравнению:
C
6
H
5
N
2
+
Cl
-
C
6
H
5
Cl + N
2
За реакцией удобно следить по количеству выделяющегося
N
2
при 13
0
С и
д
авлении, равном 7D0 мм,рт,ст. В реакцию взято 3D см
3
раствора, содержащего 10 г
диазобензолхлорида на литр, Были получены следующие результаты:
, мин
116
192
355
481
1429
V
N
, см
3
9,7
16,2
26,3
33,7
54,3
60,0
Определите порядо
к реакции и рассчитайте константу скорости реакции и время
полупревращения,
4.
Вычислите поря
док реакции и константу скорости пиролиза диборана
В
2
Н
6
(газ)
при 10
о
С из следующих данных по зависимости скорости реакции от
концентрации диборана и найд
ите константу скорости,
[
B
2
Н
6
]
,
10
2
,
моль
/
л
,
2,153
0,433
г
,
10
4
, моль/(л
,
час)
7,4
0,73
5.
Определите порядок реакции
2СО=СО
2
+
С
ТВ
при D83,2
0
С, если в одном случае
давление в реакции за 30 мин уменьшилось с 1,04
,
10
5
до 0,24
,
10
5
Па, а в друг
ом
за тот же промежуток времени оно уменьшилось с 0,714
,
10
5
до 0,624
,
10
5
Па
(
V
=
const
).
6.
Трихлорацетат
-
ион в ионизирующих растворителях, содержащих протоны
Н
+
,
разлагается на диоксид углерода и хлороформ:
Н
+
+
Cl
3
C
-
COO
−
=
CO
2
+
HCCl
3
Стадией, определяющей скорость реакции, является, вероятно, мономолекулярный
разрыв связи
С
-
С
в трихлорацетат
-
ионе. Реакция идет по первому порядку и
константы скорости имеют следующие значения:
t,
0
С
70
80
90
k
10
5
,
с
-
1
1,71
7,62
31,1
Рассчитай
те энергию активации, предэкспоненциальный множитель и константу
скорости при 60
0
С.
7.
По данным предыдущей задачи 6 рассчитайте
Нº
,
S
с
º
(
при
С
o
=1 моль/л и
С
o
=1
моль/см
3
)
при темп
ературе
100
0
С
.
Сделайте вывод о типе реакции (быстрая,
нормальная, медленная).
8.
Фотохимическая реакция разложения пероксида водорода проходит по схеме:
Лимитирующая стадия процесса
—
третья стадия. Выведите кине
тическое
уравнение для разложения пероксида водорода и найдите, че
му равен порядок
реакции и эффективная константа скорости.
9.
Кинетика окислительно
-
восстановительной реакции церия(
IV
) с солью хром
а (
III
) в
среде серной кислоты с постоянной кислотностью
3
С
e
4+
+ Cr
3+
+ 4 H
2
O = 3 Ce
3+
+ HCrO
4
+ 7 H
+
включает стадии с образованием неустойчивых состояний
Cr
(
IV
) и
Cr
(
V
):
С
e(IV) + Cr(III)
Ce(III) + Cr(IV)
k
1
, k
-
1
Ce(IV) + Cr(IV)
Ce (III) + Cr(V) k
2
Ce(IV) + Cr(V)
Ce(III) + Cr(VI) k
3
Выведите кинетическое уравнение ре
акции в квазиравновесном режиме с
лимитирующей стадией превращения
Cr
(
IV
) в
Cr
(
V
).
Каковы наблюдаемые
порядки по реагентам? Какие продукты оказывают тормозящее влияние на
реакцию?
10.
Вариант 18.
1.
При исследовании кинетики реакции гидролиза метилтозилата (МТ
)
п
-
СН
3
С
6
Н
5
S
О
3
CH
3
+
H
2
O
= СН
3
С
6
Н
5
S
О
3
H
+
CH
3
OH
при 2D
о
С были получены следующие спектрофотометрические данные при длине
волны 261 нм:
, ч
0
5,0
9,0
18,0
24,0
44,0
67,0
D
0,791
0,746
0,709
0,645
0,611
0,5
26
0,471
0,420
где
D
-
оптическая плотность раствора;
D
=
*
l
*
C
MT
, где
и
l
константы, Покажите,
что реакция подчиняется первому порядку и определите константу скорости,
2.
Бимолекулярная реакция
А + В = D
, для которой
А
о
= В
о
, проходит за 10 ми
н на
2D%, Сколько времени необходимо, чтобы реакция прошла на D0% при той же
температуре и той же начальной концентрации,
3.
Монохлоруксусная кислота при 28 К взаимодействует с водой (вода в большом
избытке):
С
lH
2
C
-
COOH + H
2
O
(
НО
)H
2
C
-
COOH + HCl
Результаты титрования проб одинакового объема раствором щелочи приведены
ниже:
, мин
0
600
780
2070
V
OH
-
, см
3
12,9
15,8
16,4
20,5
Составьте материаль
ный баланс (учтите, что щелочью титруются 3 кислоты),
Определите порядок реакции, вычислите константу скорости и рассчитайте
,
сколько времени после начала реакции необходимо, чтобы все три кислоты
присутствовали в эквивалентных количествах,
4.
Период полурасп
ада изотопа полония
210
Ро
составляет 140 дней, Вычислить
константу скорости распада полония, (Реакция первого порядка,) Сколько времени
потребуется, чтобы распалось 6D% данной массы полония
-
210? Какая доля
исходного количества распадается за один день?
5.
Гра
фически методом подбора подтвердите, что реакция :
(СН
3
)
3
СОО(СН
3
)
3 (газ)
2 СН
3
СОСН
3
+ С
2
Н
6
идет по первому порядку, Определите по графику константу скорости реакции при
147,2
о
С, За кинетикой реакции следили по изменению общего да
вления в системе,
Были получены следующие данные:
6.
Для реакции пиридина с йодистым метилом в тетрахлорэтане
C
5
H
5
N
+
H
3
CI
=
C
5
H
5
NCH
3
+
+
I
−
определены к
онстанты скорости при разных температурах:
t,
0
С
19,9
29,9
39,9
50
k
10
2
, л/(моль
с)
0,713
1,50
3,05
5,89
Графически рассчитайте энергию активации и величину предэкспоненциального
множителя. К какому типу относится эта реакция (―нормальная‖, ―медлен
ная‖ или
―быстрая‖)?
7.
Дожд
8.
Реакция иодирования ацетона
протекает по механизму кислотного катализа:
(CH3)
2
CO + H
+
B
-
↔ X
+
+ B
-
k
1
, k
-
1
X
+
+ J
2
→ CH
3
(CH
2
J)CO + H
+
+ J
-
k
2
H
+
+
B
-
↔
H
+
B
-
где
X
+
промежуточное высокореакционное соединение.
Используя любой из приближенных методом описания кинетики сложных р
еакций
(МКСК, МКРК ) получите кинетическое уравнение для скорости образования
продукта, при условии, что стадия 2 является лимитирующей.
9.
Кинетика термического распада дихлорэтана в газовой фазе описывается
уравнением
, мин
0
2
6
10
14
18
22
Робщ, мм.рт.ст.
179,5
187,4
198,6
210,5
221,2
231,9
242,3
Согласуется ли вышеприведенное уравнение скорости
со следующей схемой
цепного механизма реакции?
k
0
C
2
H
4
Cl
2
C
2
H
4
Cl
·
+
Cl
·
k
-
1
Cl
·
+
C
2
H
4
Cl
2
C
2
H
3
Cl
2
·
+
H
·
,
k
2
C
2
H
3
Cl
2
·
C
2
H
3
Cl
·
+
Cl
·
k
3
C
2
H
3
Cl
2
·
+
стенка
C
2
H
3
Cl
2
·
адс
.
Используя метод квазистационарных концентраций выведите кинетическое
уравнение реакции.
10.
Вариант 1.
1.
В таблице приведены данные по кинетике разложения гексафенилэтана (А):
(C
6
H
5
)
3
C
-
C(C
6
H
5
)
3
2(C
6
H
5
)
3
C
при 0
0
С в смеси толуола и анилина,
A
, моль/л
0,1000
0,0867
0,0733
0,6000
0,0465
0,0334
, мин
0
1,05
2,20
3,65
5,5
7,85
Графическим метод
ом подтвердите первый порядок реакции и определите из
графика среднее значение константы скорости при 0
0
С,
2, Реакция кислотного распада
-
аллилникельхлорида описывается следующим
стехиометрическим уравнением:
-
С
3
Н
5
NCl
H
2
O
+
HCl
=
C
3
H
6
+
NiCl
2
+
H
2
O
Начальные концентрации комплекса и кислоты равны 0,00D и 0,010 моль/л, За
кинетикой реакции следили по изменению концентрации
HCl
, Температура 20
0
С,
Полученные результаты приведены в таблице,
Время , мин
0
20
40
60
80
1000
120
[HCl]
10
3
,
моль
/
л
5,00
2
,76
1,69
1,10
0,74
0,504
0,349
Покажите, что реакция имеет общий второй порядок и найдите среднее значение
константы скорости реакции,
3.
Реакция термического разложения этана, протекающего при 600
О
С
С
2
Н
6
= С
2
Н
4
+ Н
2
была
получена следующая зависимость концентрации этана от времени
, мин
0
5
10
15
20
25
С
С2Н6
, моль/л
0,24
0,216
0,194
0,175
0,157
0,141
Методом Вант
-
Гоффа определите порядок реакции и рассчитайте значение
константы скорости реакции,
4.
Газофазную реак
цию 2А
В контролировали по
изменению общего давления
в
зависимости от времени, Были получены следующие данные:
, с 0 100 200 300 400
Робщ, мм.рт.ст. 400
322 288 268 256
Определите порядок реакции по компоненту А и вычислите значение
константа скорости? За какое время реакция пройдет на 70%?
5.
При D18
о
С время полупревращения реакции разложения бензальдегида при
нач
альном давлении 300 мм рт,ст, составляет 4D0 с, а при исходном давлении 200
мм рт, ст,
1/2
равно 67D с.
Определите порядок реакции и константу скорости реакции.
6.
Константа скорости окисления
йодистоводородной кислоты перок
сидом водорода
H
2
O
2
+ 2HI = 2H
2
O + I
2
изменяется с температурой следующим образом:
t
,
0
С
20
30
k
10
2
, л/(моль
с)
4,32
8,38
Вычислите энергию активации и константу скорости реакции при 40
0
С.
7.
По данным предыдущей задачи 6 рассчитайте
Нº
,
S
с
º
(
при
С
o
=1 моль/л и
С
o
=1
моль/см
3
)
при темп
ературе
40
0
С
.
Сделайте вывод о типе реакции (быстрая,
нормальная, медленная).
8.
Фотохимическая реакция разложения
C
2
H
4
I
2
протекает по схеме:
I
2
2I
I
+ C
2
H
4
I
2
I
2
+C
2
H
4
I
C
2
H
4
I
C
2
H
4
+ I
2
I
+
M
I
2
+
M
Используя метод квазистационарного прибл
ижения, выведите ки
нетическое
уравнение для разложения
C
2
H
4
I
2
и найдите, чему равен по
рядок реакции и
эффективная константа скорости.
9.
Для реакции гидрирования олефина с использованием родиевого
катализатора
RhH
(
CO
)(
PPH
3
)
2
предложена схема реакции:
RhH(CO)(PPH
3
)
2
+
алкен
Rh(
алкил
)(CO)(PPH
3
)
2
(k
1
,k
-
1
)
Rh(
алкил
)(CO)(PPH
3
)
2
+ H
2
RhH(CO)(PPH
3
)
2
+
алкан
(k
2
)
Используя метод квазистацион
арных концентраций по Rh(алкил
)(CO)(PPH
3
)
2
вывед
ите уравнение для скорости образования продукта алкана.
Определите порядок реакции по H
2
при очень высокой концентрации водорода.
10.
Вариант 20.
1.
В реакции окисления метана
CH
4
+ 2O
2
= CO
2
+ H
2
O
, протекающей с постоянной
скоростью, в течение D мин, в с
осуде объемом 0,D л при D00
о
С образуется D
,
10
-
4
моль воды, Рассчитайте скорость реакции в Па/мин
c
читая, что в начальный
момент воды равна нулю.
2.
За кинетикой декарбоксилирования гидробензойной кислоты
C
6
H
7
CООН
C
6
H
8
+
CО
2
следили по количеству выделивш
егося диоксида углерода за равные интервалы
времени:
Определите общий объем выделившегося оксида углерода и константу скорости 1
-
го порядка,
Обратите внимание, чт
о
=
весь
C
6
H
7
CООН
превратится в
CО
2
,
следовательно
С
о
(
C
6
H
7
CООН
)
~ V
CО2
Определите константу скорости реакции первого порядка,
3.
Константа скорости второго порядка для щелочного гидролиза этилформиата при
29,86
о
С равна 4,D3 л/моль
,
с, Каково
время полупревращения, если оба реагента
имеют одинаковую концентрацию 0,001моль/л, Если концентрацию одного из
реагентов удвоить, а другого уменьшить в два раза, то через какое время
прореагирует половина вещества с меньшей концентрацией?
НСООС
2
Н
5
+ NаОН
НСООNа + С
2
Н
5
ОН
4.
Изменение концентрации метильных радикалов
2СН
3
= С
2
Н
6
изучали с помощью фле
ш
-
фотолиза (мгновенных вспышек).
Были
получены
следующие данные:
Время, мкс
0
10
20
30
40
50
[
CH
3
·
]
,
10
6
, М
1,
25
0,95
0,80
0,65
0,57
0,50
Методом Вант
-
Гоффа определите порядок реакции и рассчитайте значение
константы скорости реакции.
5.
По мере течения реакции между эквивалентными количествами окиси углерода и
хлора, согласно уравнению
СО + С
l
2
= СОС
l
2
при 300
К в присутствии
катализатора наблюдалось следующее уменьшение общего давления системы:
, мин
0
5
10
15
21
Р
общ
, мм.рт.ст.
724
675
654
622
600
Определите порядок реакции (
V
=
const
) графическим и аналитическим методом и
константу скорости.
6.
Каково в
ремя полураспада гидрида кремния
SiH
4
при 700 К по уравнению
7.
SiH
4
= Si + 2 H
2
,
если константа скорости первого порядка для этой реакции описывается
уравнением
k
= 2
10
13
* exp (
-
216300/RT). Размерность энергии активации
Дж/моль.
, с
300
450
600
750
900
1050
1200
V
CО2
,
см
3
5,9
10,0
14,0
17,2
19,8
21,9
23,7
32,1
7.
По данным предыдущей задачи 6 рассчитайте
Нº
,
S
с
º
(
при
С
o
=1 моль/л и
С
o
=1
моль/см
3
)
при темп
ературе
700
0
С
.
Сделайте вывод о типе реакции (быстрая,
нормальная, медленная).
8.
Для следующей схемы
сложной реакции:
k
1
A
+
В
=
X
+
C
k
-
1
k
2
X
+
В
→
Пр
+
А
где Х
промежуточная высокореакционная частица
Используя метод квазистационарных конц
ентраций
по Х
выведите кинети
-
ческое
уравнение реакции
по реагенту В.
9.
Для реакции разложения аминонитрита, протекающей в водном растворе,
NH
2
NO
2
→
H
2
O
+
N
2
O
(г)
предложен следующий механизм:
NH
2
NO
2
+ H
2
O
-
NHNO
2
+ H
3
O
+
(k
1
,k
-
1
)
−
NHNO
2
OH
−
+
N
2
O
(
k
2
)
OH
−
+
H
3
O
+
2
H
2
O
(
k
3
,
k
-
3
)
Используя МКСК по
аниону
-
NHNO
2
получите выражение для скорости реакции
образования
N
2
O
.
10.
Вариант 21.
1.
При смешении 1 л 0,0D М раствора
NaOH
и 1 л 0,0D М раствора этилацетата эфир
омыляется на D0% в течение 16,
8 мин.
СН
3
СО
2
C
2
H
5
+
NaOH
= СН
3
СОО
Na
+
C
2
H
5
OH
Реакция имеет первый порядок по каждому из реагентов, Определите константу
скорости.
2.
Скорость окисления бутилового спирта xлорноватистой кислотой
С
4
Н
9
ОН +
HClO
=
C
3
H
7
CHO
+
HCl
+
H
2
O
не зависит от концентра
ции спирта и пропорциональна концентрации
НСlО
во
второй степени, Вычислите время, в течение которого прореагирует 0%
НСlО
в
растворе, содержащем 0,1 моль/л
НСlО
при 28,2 К, Константа скорости реакции
при этой температуре равна 24 л/(моль·мин), Запишите
выражение для скорости
реакции,
3.
Разложение пероксида водорода в водном растворе протекает по уравнению
Н
2
О
2
= Н
2
О + О
, Кинетика реакции исследовалась путем титрования проб
одинакового объема (2 см
3
) марганцовокислым перманганатом калия (0,001D
N
раств
ор)
на содержание
Н
2
О
2
:
V
KMnO
4
*
N
KMnO
4
=
V
Н2О2
*
N
Н2О2
Определите порядок
реакции различными способами и рассчитайте среднее значение константы
скорости этой реакции, пользуясь следующими данными:
, мин
0
5
10
15
20
30
40
V
KMnO4
,
см
3
23,6
18,1
14,8
12,1
9,4
5,8
3,7
4.
Реакция разложения аммиака на горячей вольфрамовой проволоке протекает по
следующему стехиометрическому уравнению:
NН
3
= 1/2 N
2
+ 3/2 Н
2
За реакцией следили по изменению давления, В различные моменты времени
дав
ление увеличивалось следующим образом:
, с
100
200
400
600
800
1000
Р, мм рт, ст,
11,0
22,1
44,0
66,3
87,9
110
(где
Р=Р
общ,
-
Р
0
). При условии, что начальное давление равнялось 200 мм рт,ст,
графически методом подбора определите порядок реакции и
рассчитайте константу
скорости.
5.
Изучалась зависимость скорости распада диоксида азота от концентрации реагента
2NO
2
= 2NO +O
2
Определите вид кинетического уравнения этой реакции и рассчитайте значение
констант
ы скорости по следующим данным:
6.
Константа скорости реакции разложения ацетондикарбоновой кислоты
O=C(CH
2
COOH)
2
O=C(CH
3
)
2
+2CO
2
при
Т
1
= 273,2 К равна k
1
= 2,46
10
-
5
мин
-
1
при Т
2
= 313,2 К равна k
2
= 5,76
10
-
3
мин
-
1
.
Вычислите время, в течение которого реакция пройдет на 70% при Т = 323,2 К.
7.
По данным предыдущей задачи 6 рассчитайте
Нº
,
S
с
º
(
при
С
o
=1 моль/л и
С
o
=1
моль/см
3
)
при темп
ературе
3
5
0
К
.
Сделайте вывод о типе реакции (быстрая,
нормальная, медленная).
8.
Для реакции замещения бромистого алкила
RBr
+
OH
-
ROH
+
Br
-
предложен
следу
ющий механизм:
RBr
R
+
+ Br
-
k
1
R
+
+ Br
-
RBr
k
-
1
OH
-
+ R
+
ROH
k
2
Используя МКСК
по
R
+
получите выражение для скорости образования
ROH
.
9.
Химическая реакция
N
2
O
N
2
+ 1/2
O
2
протекает по следующему механизму
(М
—
инертная частица):
N
2
O
+
M
N
2
O
+
M
k
1
N
2
O
N
2
+ O
k
2
N
2
O
+M
N
2
O
+
M
k
3
С
*10
5
NO2
, моль/л
4,47
5,01
6,31
7,94
10
12,59
r , моль/(л
,
сек)
0,032
0,040
0,063
0,095
0,158
0,214
N
2
O
+
O
N
2
+
O
2
k
4
Используя метод квазистационарного приближения
по
N
2
O
и
O
, найдите
выражение для скорос
ти реакции.
10.
Вариант 22.
1.
Превращение пероксида бензоила в дифениловый эфир
(
С
6
Н
5
СОО)
2
= С
6
Н
5
СОО С
6
Н
5
+ СО
2
(реакция первого порядка) при температуре 60
o
С прошла за 10 мин на 7D%,
Вычислить константу скорости реакции
.
2.
Диазобензолхлорид в водном растворе разлагается по уравнению:
C
6
H
5
N
2
+
Cl
-
C
6
H
5
Cl + N
2
За реакцией удобно следить по количеству выделяющегося
N
2
при 13
0
С и
давлении, равном 7D0 мм.рт.ст. В реакцию взято 3D см
3
раствора, соде
ржащего 10
г/л диазобензолхлорида. Были получены следующие результаты:
, мин
116
192
355
481
1429
V
N
, см
3
9,7
16,2
26,3
33,7
54,3
60,0
Обратите внимание, что
=
весь диазобензолхлорид превратится в
N
2
,
следовательно
С
о
(C
6
H
5
N
2
+
Cl
-
)
~ V
N
Определите порядок реакции и рассчитайте константу скорости реакции и время
полупревращения.
3.
Реакция разложения аммиака на горячей вольфрамовой проволоке протекает по
следующему стехиометрическому уравнению:
NН
3
= 1/2 N
2
+ 3/2 Н
2
За реакцией следили по изменению общего давления. В различные моменты
времени давление увеличивалось следующим образом:
, с
100
200
400
600
800
1000
Робщ, мм.рт.ст.
211,0
222,1
244,0
266,3
287,9
310
При условии,
что начальное давление равнялось 200 мм.рт.ст, графически
методом подбора определите порядок реакции и рассчитайте константу скорости,
4.
Время полупревращения вещества
А
равно 10 годам (реакция протекает по закону
первого порядка). В сосуд объемом 0,2 л вв
едено некоторое количество этого
вещества, Измерение его концентрации, проведенные через 30 и 3D мин после
начала опыта, показали, что за время между двумя замерами распалось 2
,
10
10
частиц. Чему равна начальная концентрация вещества
А
?
5.
В таблице приведе
ны данные по кинетике разложения гексафенилэтана (А):
(C
6
H
5
)
3
C
-
C(C
6
H
5
)
3
2(C
6
H
5
)
3
C
при 0
0
С в смеси толуола и анилина,
A
, моль/л
0,1000
0,0867
0,0733
0,6000
0,0465
0,0334
, мин
0
1,05
2,20
3,65
5,5
7,85
Методом Вант
-
Гоффа определите порядок реакции и рассчитайте значение
константы скорости реакции.
6.
Перборат натрия разлагается в соответствии с уравнением
NaBO
3
+
H
2
O
NaH
2
BO
3
+
1
/
2
О
2
Процесс разложения является реакцией пер
вого порядка. Константы скорости при
30
0
С и 3D
0
С соответственно равны 2,2
10
-
3
мин
-
1
и 4,1
10
-
3
мин
-
1
. Вычислить энергию
активации реакции и время, в течение которого при 40
0
С разложится 0%
пербората натрия.
7.
По данным предыдущей задачи 6 рассчитайте
Нº
,
S
с
º
(
при
С
o
=1 моль/л и
С
o
=1
моль/см
3
)
при темп
ературе
4
5
0
С
.
Сделайте вывод о типе реакции (быстрая,
нормальная, медленная).
8.
И
оны меди ускоряют реакцию восстановления железа(
III
) ионами
V
2+
:
Fe
3+
+
V
2+
=
Fe
2+
+
V
3+
Для реакции предложен следующий механизм:
V
2+
+Cu
2+
V
3+
+ Cu
+
(k
1
, k
-
1
)
Cu
+
+
Fe
3+
Cu
2+
+
Fe
2+
(
k
2
)
Используя метод квазистационарных концентраций по
Cu
+
найдит
е выражение для
скорости образования
Fe
2+
.
9.
Кинетика фотохимического хлорирования тетрахлорэтилена в растворе
C
2
Cl
4
описывается уравнением
Реакции цепная. Получите приведенное выше уравнение, если реакция идет по
следующей
схеме:
k
0
Cl
2
+
hν
2Cl
·
k
-
1
Cl
·
+ C
2
Cl
4
C
2
Cl
5
·
k
2
C
2
Cl
5
·
+
Cl
2
C
2
Cl
6
+ Cl
·
k
3
C
2
Cl
5
·
+
C
2
Cl
5
·
C
2
Cl
6
+
C
2
Cl
4
10.
1.
Разложение мочевины
в кислой среде
имеет первый порядок по мочевине в
избытке кислоты и воде:
H
2
NCONH
2
+ H
+
+ 2H
2
O = 2NH
4
+
+ HCO
3
−
При начальной концентрации мочевины равной 0,
2 М скорость реакции составляет
8,56*10
-
5
моль/(л
,
с) при
t
=61ºС, Определите константу скорости, концентрацию
реагента через D000 с, а также скорость реакции в этот момент,
Константа скорости первого порядка для суммарной реакции разложения
N
2
O
5
k =
4,3
10
13
exp (
-
24700
/
RT
) c
-
1
; [E
A
] = кал/моль.
Рассчитать:
а) время полураспада при
-
10
0
С;
б) время за которое реакция пройдет на 0% при D0
0
С.
2.42
. Изопропенилаллиловый эфир в первообразном состоянии изо
-
меризуется в
аллилацетон, и скорость реакци
и подчиняется уравнению первого порядка.
Зависимость скорости от температуры дается уравнением:
k = 1,86
10
11
exp (
-
122500
/RT), c
-
1
; [E]= Дж/моль.
Сколько времени потребуется при 1D0
0
С, чтобы парциальное давление
аллилацетона стало равным 300
мм, если реакция начинается при 760 мм. рт. ст.
исходного эфира.
2.43
. Некоторая реакция первого порядка имеет энергию активации 104,6 кДж/моль, а
величина предэкспонента в уравнении Аррениуса равна D
10
13
c
-
1
. При какой
температуре время полураспада для д
анной реакции будет равно: а) 1 мин, б) 30
дней.
2.44
. Суммарная реакция термического разложения бромистого этила
C
2
H
5
Br
=
C
2
H
4
+
HBr
подчиняется уравнению первого порядка, и удельная скорость реак
-
ции дает
ся
выражением: k = 3,8
10
14
exp (
-
54800
/
RT
), c
-
1
; [E] = кал/моль.
Определите температуру, при которой:
а) бромистый этил разлагается со скоростью 1% в секунду;
б) за один час разлагается 70% вещества .
1.6. ОТВЕТЫ.
1.6.1. Расчет констант скор
остей и текущих концентраций.
1.1.
642 Па/мин.;
1
.
2.
а) 6,2D; б) 14,3; в) 0;
1.4
. 0,01D с
-
1
;
1.5.
1·10
17
частиц/л;
1.6.
4,35
.
10
-
4
лет
-
1
;
1.7.
1,49
.
10
-
2
мин
-
1
;
1.8.
4,28·10
-
4
с
-
1
; 6,1·10
-
5
моль/(л
.
с);
1.9.
2,76
.
10
-
2
мин
-
1
;
1.10.
0,14 мин
-
1
;
1.12.
1,38
.
10
-
4
с
-
1
;
1.13.
9,94
.
10
-
5
с;
1.14.
4,D·10
-
3
день
-
1
, 32D,1 дня, 0,0047;
1.15.
2·10
-
3
;
1.16.
0,03D1 мин
-
1
;
1.17.
а) 3,D
.
10
-
5
моль/(л
.
с), в) 6,D8
.
10
3
с;
1.18.
3,87 г.
;
1.19.
5,57
.
10
-
3
мин
-
1
;
1.20.
5,39
.
10
-
5
мин.
-
1
, 4,27
.
10
4
мин.;
1.21.
D02 с ,
20 с;
1.22.
0,0D1 мин.
-
1
;
1.23.
14,6 %;
1.24.
7,77
.
10
-
6
с
-
1
;
1.25.
1.25
.
10
-
4
с
-
1
;
1.26.
0,138 мин
-
1
;
1.27.
0,0123 мин
-
1
;
1.28.
4,75
.
10
-
5
с
-
1
;
1.29.
31.D см
3
, 1,3
.
10
-
3
с
-
1
1.30.
4·10
4
Па; 2,03·10
4
Па, 1,D·10
-
3
с
-
1
1.31.
2,38
л/(моль
.
мин)
1.32.
0,032 л/(моль
.
мин);
1.33.
0,0617л/(моль
.
мин);
1.34.
0,083 л/(моль
.
мин);
1.35.
0,678 л/(моль
.
мин);
1.36.
1,6
.
10
-
3
л/(моль
.
с);
1.37.
а) D,0 мин, б) 0,347 мин, в) 7,366 мин;
1.38.
2,3
.
10
-
5
л/(моль
.
с), 4,6
.
10
4
с;
1.39.
0,19
л/(моль
.
мин);
1.
40.
0,7D4 л/(моль
.
час),130 час, 1300 час;
1. 41.
0,107 л/(моль
.
с), 7,33 мин.
1.42.
26,2 мин;
1.43. 7
,65
с;
1.44
.
31,D л/(моль
.
с);
1.45
а) 16,8 мин, б) 6,8 мин, в) D,04 мин;
1.
46.
3,74 л/(моль
.
с);
1.47.
1,03
.
10
-
4
с
-
1
;
1.48.
9,35
.
10
-
3
л/(моль
.
с);
1.49.
52
% ;
1.50.
30 мин;
1.51.
7,13 г/л;
1.52.
82,2 с;
1.53.
3,7Dмин;
1.54.
0,0D6D л/(моль
.
с);
1.55.
1,47 л/(моль
.
с);
1.56.
1,81 л/(моль
.
с);
1.57.
0,1D7 л/(моль
.
с);
1.58.
а)
2D% , б) 33,3%, в) 38%;
1.59.
1,02 л
2
/(моль
2.
с);
1.60.
86 л
2
/(моль
2.
мин).
1.6.2
Определение порядка реакции.
1.62.
1,523
.
10
-
2
л/(моль
.
с);
1.64.
6,5
.
10
-
5
л
1/2
/(моль
1/2
.
с);
1.65.
2,5
.
10
-
2
л/(моль
.
мин);
1.66.
1,86
.
10
-
3
(мм.рт.ст.)
-
1/2.
мин
-
1
;
1.6
7.
1,6
.
10
-
8
л/(моль
.
с);
1.68.
2
k
=4,4
.
10
-
2
л/(моль
.
мин), 0 мин;
1.69.
2
.
10
-
3
л/(моль
.
с);
1.70.
3,4 л/(моль
.
с);
1.71.
8,5
.
10
-
3
л/(моль
.
с);
1.72.
0,32 л/(моль
.
с), 0,17%;
1.73.
5,87
.
10
-
3
л/(моль
.
с);
1.74.
3,9
.
10
-
10
Па
-
2.
с
-
1
;
1.75.
2,2
.
10
-
6
Па
-
1/2.
с
-
1
;
1.76.
2,7
.
10
-
4
л/(моль
.
с);
1.7
7.
2,03
.
10
-
3
мин
-
1
;
1.78.
2,12 мин
-
1
;
1.79.
5,75
.
10
-
3
л/(моль
.
с);
1.80.
4,81
.
10
-
3
л/(моль
.
с);
1.81.
2
k
=2,4
.
10
10
л/(моль
.
с);
1.82.
0,046 мин
-
1
;
1.84.
6,7
.
10
-
2
мин
-
1
;
1.85
. 0,01D2 час
-
1
1.86.
2
k
=2,3
.
10
-
5
мм.рт.ст.
-
1.
мин.
-
1
1.87.
1,25
.
10
-
5
с
-
1
;
1.88.
0,02 мин
-
1
;
1.89.
0,421
.
10
-
3
с
-
1
;
1.90.
3D мин;
1.91.
1,645
.
10
-
3
мин
-
1
;
1.92.
4,19
.
10
-
4
мин
-
1
, 16DD мин;
1.93.
17,4 мм рт.ст./мин;
1.94.
0,68 Па
-
1
·с
-
1
;
1.98.
0,0383 л/(моль
.
с);
1.99.
10 л/(моль
.
мин);
1.100.
DD л/(моль
.
мин);
1.101.
2
.
10
-
3
(мм рт. ст.)
-
1.
мин
1
;
1.102.
7,51
.
10
-
3
мин.
-
1
;
1.103.
3,06
.
10
-
1
л/(моль
.
мин)
1.104.
0,0263 мин
-
1
;
1.105.
1,45
.
10
-
3
мин
-
1
;
1.106.
5,8
.
10
-
5
с
-
1
;
1.107.
20,2D л/(моль
.
мин);
1.108.
3,67 л/(моль
.
мин);
1.109
23,6 л/(моль.
.
мин);
1.110.
2D,3 л/(моль
.
мин);
1.111.
0,31
мин
-
1
;
1.112.
9,15
.
10
-
3
мин
-
1
;
1.113.
3,85
.
10
-
3
мин
-
1
;
1.114.
2,95
.
10
-
3
мин
-
1
;
1.11
5.
2,47
.
10
-
3
мин
-
1
;
1.116.
0,11 мм рт.ст.
.
с
-
1
;
1.117.
11,6 л/(моль
.
мин);
1
.
118.
6
.
10
-
4
с
-
1
;
1.119.
0,623 л/(моль
.
с);
1.120.
1,43
.
10
-
4
с
-
1
;
1.121.
0,013 мин.
-
1
;
1.122.
3,68
.
10
-
3
мин.
-
1
;
1.123.
0,0306 мин
-
1
.
k
1
2A =
X +2C
k
-
1
k
2
X +D →
Пр
Приложенные файлы
