В закрытом сосуде емкостью 3 л смешаны
Пусть имеется сосуд с перегородкой. Одна часть его объёма VА заполнена газом А под давлением РА(нач.), а другая – объёмом VВ – газом В под давлением РВ(нач.). Уберём перегородку. За счёт взаимной диффузии газы перемешаются, и давление каждого в смеси уменьшится по сравнению с начальным давлением во столько раз, во сколько раз увеличивается объём, занимаемый газом. По закону Бойля-Мариотта:
РА(нач.) VА(нач.)= РА(конечн.)V(смеси)
Конечное давление газа в смеси – парциальное давление – это та часть общего давления газовой смеси, которая приходится на долю данного газа. При отсутствии химических взаимодействий общее давление идеальной газовой смеси равно сумме парциальных давлений всех входящих в неё газов.
В нашем случае Р = рАпарц. + рВпарц. или в общем виде:
Р = Σ рiпарц
По закону Дальтона парциальное давление газа в смеси равно тому давлению, которым обладал бы данный газ, если бы при той же температуре он занимал объём всей смеси.
Состав газовых смесей может быть выражен:
а) массовыми долями:
б) мольными (молярными) долями:
в) Объёмными долями:
Т.к. V = Vm × n, где Vm- молярный объём газа при заданных условиях, то
φ (і) = χ (і)
Общее давление газов в смеси по закону Дальтона Р = Σрі , поэтому парциальное давление газа в смеси можно рассчитать по формуле:
рі = φіּР(общ.) (1.11)
Если известны массы газов в смеси и температура смеси, то общее давление рассчитывают по уравнению состояния идеального газа.
Пример 2. В закрытом сосуде ёмкостью 3 л смешаны 0,5 л азота с начальным давлением 103,5 кПа и 2,5 л водорода с начальным давлением 93,7 кПа. Определить парциальные давления газов и общее давление смеси.
Решение:
После смешивания давление каждого газа в смеси (парциальное давление) по сравнению с исходным давлением уменьшится во столько раз, во сколько увеличивается объём, занимаемый газом:
рN2парц = 0,5/3 103,5 кПа = 17,25 кПа;
рН2парц. = 2,5/3 93,7 кПа = 78,08 кПа.
По закону Дальтона общее давление есть сумма парциальных давлений:
Робщ = рN2парц + рH2парц = 95,33 кПа
Пример 3. В баллоне вместимостью 20 л при 180С находится смесь из 28 г кислорода и 24 г аммиака. Определить парциальные давления каждого из газов и общее давление смеси.
Решение:
Общее давление газовой смеси можно рассчитать по уравнению Менделеева- Клапейрона: РV= nRT, где n – суммарное количество вещества в газовой смеси. Для нахождения n необходимо рассчитать количество О2 и NH3 : n=m/м
Парциальное давление газов в смеси пропорционально их объёмной доле в смеси φ или мольной доле χ:
φ(O2) = n(O2)/n, φ(NH3) = n(NH3)/n:
Решение удобно оформить в виде таблицы:
| Компонент | m, г | М, г/моль | ni = mi/Мi | φ i=ni/n | рiпарц= φi Р(общ.) |
| О2 | 0.88 | 0,38 | |||
| NH3 | 1.41 | 0,62 | |||
| Газовая смесь | 2,29 | 1,00 | 271*) |
*) Р(общ.) = n(общ.) RT/V(общ.) = 2,29 8,314 291/0,02 = 271 кПа .
Задачи для самостоятельного решения
14. Вычислить объёмные доли (φ,%) неона и аргона в смеси, если их парциальные давления составляют соответственно 203,4 и 24,6 кПа.
15. Общее давление смеси аргона и водорода составляет 108,6 кПа. Какова объёмная доля аргона, если парциальное давление водорода 105,2 кПа?
16. Газовая смесь приготовлена из 3 л метана при давлении 95940 Па, 4 л водорода при давлении 83950 Па и 1 л оксида углерода (ІV) при давлении 108700 Па. Объём смеси 8 л, Определить парциальные давления газов в смеси и общее давление.
17. Смешивают 3 л азота, находящегося под давлением 95940 Па с 2 л кислорода. Объём смеси 5 л, общее давление 104200 Па. Под каким давлением был введён кислород?
18. Два баллона с кислородом вместимостью 3 и 4 л соединены между собой трубкой с краном. При закрытом кране давление кислорода в первом баллоне равно 55970 Па, а во втором – 103500 Па. Температура газа одинакова. Каким станет давление в баллонах при той же температуре, если открыть кран? Объёмом трубки пренебречь.
19. Сосуд объёмом 3,2 л разделён пополам полупроницаемой перегородкой. В одну половину сосуда введены 2,4 г водорода и 30 г азота, а другой половине – вакуум. Через перегородку может диффундировать только водород. Во время процесса поддерживается Т = 1000 C. Какие давления установятся в обеих частях сосуда после установления равновесия?
20. В сосуде объёмом 4000 л при Т = 270 C находится смесь из 3 кг СО2, 1 кг N2 и 9 кг СО. Вычислить парциальные давления газов, образующих смесь и общее давление смеси.
Источник
Страница 4 из 6
Состав газовых смесей может быть выражен:
а) массовыми долями: (3.2)
б) мольными (молярными) долями: (3.3)
в) Объёмными долями: (3.4)
Т. к. V=Vm × n, где Vm – молярный объём газа при заданных условиях, то
φ (і) = χ (і)
Общее давление газов в смеси по закону Дальтона Р = Σрі, поэтому парциальное давление газа в смеси можно рассчитать по формуле:
Рі = φіּР(общ.) (3.5)
Если известны массы газов в смеси и температура смеси, то общее давление рассчитывают по уравнению состояния идеального газа.
Пример 3. В закрытом сосуде ёмкостью 3 л смешаны 0,5 л азота с начальным давлением 103,5 кПа и 2,5 л водорода с начальным давлением 93,7 кПа. Определить парциальные давления газов и общее давление смеси.
Решение:
После смешивания давление каждого газа в смеси (парциальное давление) по сравнению с исходным давлением уменьшится во столько раз, во сколько увеличивается объём, занимаемый газом:
РN2парц=0,5/3 103,5 кПа = 17,25 кПа;
РН2парц.=2,5/3 93,7 кПа = 78,08 кПа.
По закону Дальтона общее давление есть сумма парциальных давлений:
Робщ=РN2парц + РH2парц= 95,33 кПа
Пример 4. В баллоне вместимостью 20 л при 180С находится смесь из 28 г кислорода и 24 г аммиака. Определить парциальные давления каждого из газов и общее давление смеси.
Решение:
Общее давление газовой смеси можно рассчитать по уравнению Менделеева – Клапейрона: РV= nRT, где n – суммарное количество вещества в газовой смеси. Для нахождения n необходимо рассчитать количество О2 и NH3 : n=m/м
Парциальное давление газов в смеси пропорционально их объёмной доле в смеси φ или мольной доле χ:
φ(O2) = n(O2)/n, φ(NH3) = n(NH3)/n:
Решение удобно оформить в виде таблицы:
M, г | М, Г/моль | Ni = mi/Мi | φ i=ni/n | Piпарц = φi Р(общ.) | |
О2 | 28 | 32 | 0.88 | 0,38 | 103 |
NH3 | 24 | 17 | 1.41 | 0,62 | 168 |
Газовая смесь | 2,29 | 1,00 | 271*) |
*) Р(общ.) = n(общ.) RT/V(общ.) = 2,29 8,314 291/0,02 = 271 кПа
Парциальные давления газов в смеси необходимо учитывать при проведении экспериментов с газами. Так, например, если газ собран над жидкостью, то при расчётах следует иметь в виду, что его давление является парциальным и равно разности общего давления газовой смеси и парциального давления пара жидкости.
Р(газ) = Р(общ.) – Р(пара)
ПРИМЕР 5. Какой объём займут при н. у. 120 мл N2 , собранного над водой при 20ºС и Р = 100 кПа (750мм рт. ст.), если Р²º(Н2О) = 2,3 кПа.
Решение:
Р(N2) = Р(общ.) – Р(Н2О) = 100 – 2,3 = 97,7 кПа
Мл
.
Задачи для самостоятельного решения
3.1 Вычислить объёмные доли (φ,%) неона и аргона в смеси, если их парциальные давления составляют соответственно 203,4 и 24,6 кПа.
3.2 Общее давление смеси аргона и водорода составляет 108,6 кПа. Какова объёмная доля аргона, если парциальное давление водорода 105,2 кПа?
3.3 Газовая смесь приготовлена из 3 л метана при давлении 95940 Па, 4 л водорода при давлении 83950 Па и 1 л оксида углерода (ІV) при давлении 108700 Па. Объём смеси 8 л, Определить парциальные давления газов в смеси и общее давление.
3.4 Смешивают 3 л азота, находящегося под давлением 95940 Па с 2 л кислорода. Объём смеси 5 л, общее давление 104200 Па. Под каким давлением был введён кислород?
3.5 Два баллона с кислородом вместимостью 3 и 4 л соединены между собой трубкой с краном. При закрытом кране давление кислорода в первом баллоне равно 55970 Па, а во втором – 103500 Па. Температура газа одинакова. Каким станет давление в баллонах при той же температуре если открыть кран? Объёмом трубки пренебречь.
3.6 Сосуд объёмом 3,2 л разделён пополам полупроницаемой перегородкой. В одну половину сосуда введены 2,4 г водорода и 30 г азота, а другой половине – вакуум. Через перегородку может диффундировать только водород. Во время процесса поддерживается Т = 1000 C. Какие давления установятся в обеих частях сосуда после установления равновесия?
3.7 В сосуде объёмом 4000 л при Т = 27 0 C находится смесь из 3 кг СО2, 1 кг N2 и 9 кг СО. Вычислить парциальные давления газов, образующих смесь и общее давление смеси.
3.8 В газометре над водой при температуре 250С находится 5,2 л О2 под давлением 102,4 кПа. Каков объём сухого кислорода, если Р(Н2О)25 = 3,164 кПа?
3.9 1 л сухого газа при н. у. имеет массу 2 г. Какова масса 1 л влажного газа в этих условиях?
3.10 Над водой при 27оС и Р = 100 кПа собрано 450 мл водорода. Найти объем сухого водорода при нормальных условиях.
3.2 . Молекулярная масса газовой смеси. Пересчёт состава газовой смеси из объёмных долей в массовые и наоборот
Для расчёта средней молекулярной массы газовой смеси используют правила смешения:
а) Через массовые доли (ω):
М(смеси) = 1/Σ ωi/Мi
или М(смеси) = 1/Σ ni (3.6)
Источник
1. В сосуде смешали газ А количеством вещества 4,5 моль и газ В количеством вещества 3 моль. Газы А и В реагируют в соответствии с уравнением А + В = С. Через некоторое время в системе образовался газ С количеством вещества 2 моль. Какие количества непрореагировавших газов А и В остались в системе?
Решение.
Из уравнения реакции следует, что:
Dn(A) = Dn(B) = Dn(C) = 2 моль,
где Dn ‑ изменение количества вещества в ходе реакции.
Следовательно, в сосуде осталось:
n2(A) = n1(А) – Dn(A); n2(A) = (4,5 – 2) моль = 2,5 моль;
n2(B) = n1(B) – Dn(B); n2(B) = (3 – 2) моль = 1 моль.
2. Реакция протекает по уравнению: 2A + B ⇄ C и имеет второй порядок по веществу А и первый по веществу B. В начальный момент времени скорость реакции равна 15 моль/л×с. Рассчитать константу скорости и скорость прямой реакции в тот момент, когда прореагирует 50% вещества B, если начальные концентрации равны: С(A) = 10 моль/л; С(B) = 5 моль/л. Как изменится скорость химической реакции?
Решение.
Согласно закону действующих масс:
;
С(B), вступившего в реакцию, равна:
С(B) = 0,5·5 = 2,5 моль/л.
Соответственно С(A), вступившего в реакцию, равна:
2 моль/л A – 1 моль/л B
С(A) – 2,5 моль/л B
С(A) и С(B) после протекания реакции:
С(A) = 10 – 5 = 5 моль/л,
С(B) = 5 – 2,5 = 2,5 моль/л.
Скорость прямой реакции будет равна:
Скорость химической реакции изменится:
т. е. уменьшится в 8 раз.
3. Реакция между веществами А и В выражается уравнением: А + 2В = С и имеет первый порядок по веществу А и второй по веществу B. Начальные концентрации веществ равны: С(А) = 2 моль/л; С(В) = 4 моль/л; константа скорости равна 1,0. Найти начальную скорость реакции и скорость по истечении некоторого времени, когда концентрация вещества А уменьшится на 0,3 моль/л.
Решение.
Согласно закону действующих масс:
Если концентрация вещества А уменьшится на 0,3 моль/л, то концентрация вещества В уменьшится на 0,3×2 = 0,6 моль/л. После протекания реакции концентрации равны:
4. Скорости прямой и обратной газофазных реакций, протекающих в замкнутом сосуде, выражаются уравнениями:
Рассчитать, как изменятся скорости прямой и обратной реакций при увеличении давления в системе в 3 раза, если исходные концентрации веществ равны: С0(A) = 1 моль/л; С0(B) = 3 моль/л; С0(C) = 2 моль/л.
Решение.
Согласно закону действующих масс, скорости прямой и обратной реакций при начальных условиях равны:
Увеличение давления в 3 раза для газообразных систем приводит к уменьшению объема газовой смеси в 3 раза, во столько же раз увеличатся концентрации всех трех газов, и скорости обеих реакций станут соответственно равны:
Отношения скоростей реакций составляют:
Таким образом, скорость прямой реакции увеличится в 27 раз, обратной – в 9.
5. Реакция при температуре 500С протекает за 2 мин 15 с. За какое время закончится эта реакция при температуре 700С, если в данном температурном интервале температурный коэффициент скорости gравен 3?
Решение.
При увеличении температуры от 50 до 700С скорость реакции в соответствии с правилом Вант-Гоффа возрастает:
где = 700С, = 500С, a и – скорости реакции при данных температурах.
Получаем:
т.е. скорость реакции увеличивается в 9 раз.
В соответствии с определением, время реакции обратно пропорционально скорости протекания реакции, следовательно:
где и – время реакции при температурах и .
Отсюда получаем:
Учитывая, что = 135 с (2 мин 15 с), определяем время реакции при температуре :
6. Во сколько раз увеличится скорость химической реакции при повышении температуры от = 100C до = 800С, если температурный коэффициент скорости g равен 2?
Решение.
Из правила Вант-Гоффа:
Скорость реакции увеличится в 128 раз.
7. При изучении кинетики выведения лекарственного препарата из организма больного было установлено, что за 3 часа в организме пациента осталось 50% от исходного количества лекарственного средства. Определить период полувыведения и константу скорости реакции выведения препарата из организма человека, если известно, что это реакция первого порядка.
Решение.
Так как за данный промежуток времени из организма было выведено 50% препарата, то t1/2 = 3 часа. Константу скорости реакции рассчитаем из уравнения:
8. При лабораторных исследованиях водных растворов лекарственного средства было установлено, что вследствие гидролиза концентрация препарата за сутки уменьшилась от 0,05 моль/л до 0,03 моль/л. Вычислить период полупревращения реакции гидролиза препарата.
Решение.
Так как реакции гидролиза обычно протекают при значительном избытке воды, то ее концентрацию можно постоянной. Следовательно, в ходе реакции изменяется только концентрация препарата и реакцию гидролиза можно считать реакцией первого порядка.
Значение константы скорости реакции найдем из уравнения:
Отсюда:
9. Период полувыведения препарата из организма больного (реакция первого порядка) равен 5 часам. Определить время, за которое из организма будет выведено 75% препарата.
Решение.
При выведении из организма 75% препарата отношение С/С0 составит 0,25. В данном случае удобно воспользоваться формулой:
Отсюда:
,
10. Константа скорости реакции гидролиза сахарозы равна 2,31×10-3 ч-1. Рассчитать:
1) период полупревращения реакции;
2) время, за которое гидролизу подвергнется 20% сахарозы;
3) какая часть глюкозы подвергнется гидролизу через 5 суток.
Решение.
1. Период полупревращения равен:
2. После того, как гидролизу подвергнется 20% сахарозы, отношение С/С0 составит 0,8. Следовательно:
3. Через 5 суток (120 часов) отношение С/С0 составит:
Следовательно, гидролизу подверглось 24% глюкозы.
11. В ходе некоторой реакции первого порядка за 30 мин превращению подвергается 60% исходного количества вещества. Определить, какая часть вещества останется через 1 час.
Решение.
1. Через 30 минут количество оставшегося вещества составит:
С1 = С0 – 0,6С0 = 0,4×С0.
т.е., отношение С0/С1 равно 2,5.
2. Найдем константу скорости реакции:
3. Количество вещества С2, оставшееся через 1 час, определим по формуле:
Таким образом, через 1 час останется 16% от исходного вещества.
Вопросы для самоконтроля
1. Что называется скоростью химической реакции?
2. Что называется истинной скоростью гомогенной реакции?
3. Какова размерность скорости гомогенной реакции?
4. Что называется скоростью гетерогенной реакции?
5. Какова размерность скорости гетерогенной реакции?
6. Перечислите факторы, влияющие на скорость реакции.
7. Сформулируйте закон действующих масс.
8. Каков физический смысл константы скорости реакции? От чего зависит и от чего не зависит константа скорости реакции?
9. Что называется порядком реакции? Приведите примеры уравнений реакций нулевого, первого, второго и третьего порядков.
10. Зависит ли размерность константы скорости реакции от порядка реакции?
11. Что называется молекулярностью реакции?
12. По какой формуле можно рассчитать период полупревращения реакции первого порядка?
13. Дайте определение простым и сложным реакциям. Приведите классификацию сложных реакций.
14. Сформулируйте правило Вант-Гоффа. Приведите математическое выражение правила Вант-Гоффа.
15. Как скорость реакции зависит от энергии активации? Напишите уравнение Аррениуса.
16. Что такое активированный комплекс? Почему протекание реакций протекает через стадии образования активированных комплексов?
17. Что называется катализатором? Гомогенный и гетерогенный катализ. Почему в присутствии катализаторов реакции протекают быстрее?
18. Что такое ферментативный катализ? Напишите уравнение Михаэлиса-Ментен.
Варианты задач для самостоятельного решения
Вариант № 1
1. Реакция между веществами А и В выражается уравнением 2А + В = С и имеет второй порядок по веществу А и первый по веществу B. Начальные концентрации веществ равны: С0(А) = 0,4 моль/л; С0(В) = 0,8 моль/л; k = 0,6. Найти начальную скорость реакции и скорость по истечении некоторого времени, когда концентрация вещества А уменьшится на 0,2 моль/л.
2. На сколько градусов необходимо повысить температуру, чтобы скорость реакции увеличилась в 64 раза? Температурный коэффициент скорости реакции gравен 2.
3. Как изменятся скорости прямой и обратной реакций, протекающих в газовой фазе и подчиняющихся уравнениям:
а) при увеличении давления в системе в 2 раза?
б) при увеличении объемов газов в 2 раза?
Вариант №2
1. Реакция протекает по уравнению: A + B = C и имеет первый порядок по веществу А и по веществу B. Концентрацию A увеличили с 2 до 8 моль/л, а концентрацию B с 3 до 9 моль/л. Во сколько раз возросла скорость прямой реакции?
2. При 1500С реакция заканчивается за 10 минут. Принимая температурный коэффициент gравным 2, рассчитайте, через сколько минут закончилась бы реакция при 1700C.
3. Скорость реакции выражается уравнением: Во сколько раз изменится скорость реакции при увеличении концентрации исходных веществ в 3 раза?
Вариант №3
1. Реакция выражается уравнением: A + B = C и имеет первый порядок по веществу А и по веществу B. При начальных концентрациях С0(A) = 3 моль/л и С0(B) = 5 моль/л скорость прямой реакции равна 0,3 моль/л×с. Определить константу скорости и скорость реакции через некоторое время, когда концентрация A уменьшится на 2 моль/л.
2. Во сколько раз увеличится скорость химической реакции при повышении температуры от 10 до 700С, если температурный коэффициент скорости gравен 2?
3. Скорость реакции A(тв) + 2B(газ) = C(тв) выражается уравнением: Как изменится скорость реакции, если концентрацию B увеличить в 2 раза?
Вариант №4
1. Реакция протекает по уравнению: 2A + B = 2C и имеет второй порядок по веществу А и первый по веществу B. Рассчитать скорость прямой реакции в тот момент, когда прореагирует 40% вещества B, если начальные концентрации равны: С0(А) = 8 моль/л; С0(B) = 4 моль/л; k = 0,4.
2. Некоторая реакция при 1000С заканчивается за 5 мин. За какое время она закончится при 800С, если температурный коэффициент скорости g равен 3?
3. Скорость реакции 3A + B = C выражается уравнением: Во сколько раз изменится скорость прямой реакции:
а) при увеличении концентрации вещества A в 2 раза?
б) при одновременном уменьшении концентрации исходных веществ в 2 раза?
Вариант №5
1. Скорость некоторой реакции при повышении температуры с 40 до 700С увеличилась в 8 раз. Определить величину g.
2. Реакция протекает по уравнению: A + 3B = 2C и имеет первый порядок по веществу А и второй по веществу B. Начальные концентрации веществ равны: С0(A) = 2 моль/л; С0(B) = 6 моль/л; k = 1. Рассчитать начальную скорость прямой реакции и скорость в тот момент, когда концентрация вещества A уменьшилась на 1 моль/л. Как изменится скорость химической реакции?
3. Как изменятся скорости прямой и обратной реакций, протекающих в газовой фазе и подчиняющихся уравнениям:
при изотермическом увеличении давления в 2 раза?
Вариант №6
1. В закрытом сосуде находится смесь газов, состоящая из 1 моль A и 3 моль B, которая реагирует по уравнению: A + 3B = 2C. Скорость прямой реакции описывается уравнением Во сколько раз уменьшится скорость прямой реакции после того как прореагирует 0,5 моль A?
2. На сколько градусов надо увеличить температуру, чтобы скорость реакции возросла в 9 раз, если температурный коэффициент скорости g равен 3?
3. Как изменится скорость прямой газофазной реакции: 2A = B, порядок которой оценивается как 0,5, при изотермическом уменьшении давления в системе в 3 раза?
Вариант №7
1. Реакция между веществами А и В протекает по уравнению: A + 2B = C и имеет первый порядок по веществу А и по веществу В. Начальные концентрации реагирующих веществ составили: С0(A) = 1,5 моль/л; С0(B) = 3 моль/л; k = 0,4. Вычислить скорость химической реакции в начальный момент времени и по истечении некоторого времени, когда прореагирует 75% А.
2. Чему равен температурный коэффициент скорости g, если при увеличении температуры на 300С скорость реакции возрастает в 27 раз?
3. Как изменятся скорости прямой и обратной реакций, протекающих в газовой фазе и подчиняющихся уравнениям:
при изотермическом увеличении давления в 2 раза?
Вариант №8
1. В растворе объемом 1 л, содержащем 1 моль вещества A и 2 моль вещества B, протекает реакция: A + 3B = 2C + D. Прямая реакция имеет первый порядок по веществу А и второй по веществу B. Во сколько раз уменьшится скорость прямой реакции после того, как прореагируют 0,65 моль вещества A?
2. При повышении температуры от -5 до +50С скорость бактериального гидролиза (ферментативный процесс) увеличивается в 4 раза. Найти значение температурного коэффициента скорости реакции g.
3. Во сколько раз следует увеличить концентрацию вещества A в системе 2A(газ) = B(газ) + C(тв.), чтобы скорость прямой реакции, которая является реакцией второго порядка, увеличилась в 4 раза?
Вариант №9
1. Реакция протекает по уравнению: 2A + B = 2C и имеет второй порядок по веществу А и первый по веществу B. Скорость прямой реакции равна 8 моль/л×с. Рассчитать константу скорости и скорость прямой реакции в тот момент, когда прореагирует 30% вещества B, если начальные концентрации равны: С0(A) = 2 моль/л; С0(B) = 1 моль/л. Как изменится скорость химической реакции?
2. При увеличении температуры от 10 до 500С скорость реакции увеличилась в 16 раз. Определить температурный коэффициент скорости g.
3. Реакция протекает по уравнению: A + B = C + D + E и имеет первый порядок по веществу А и нулевой по веществу B. Как изменится скорость прямой реакции после разбавления реагирующей смеси в 3 раза?
Вариант №10
1. Реакция протекает по уравнению: A + 2B = AB2 и имеет первый порядок по веществу А и второй по веществу B. Константа скорости реакции равна 0,01. Рассчитать скорость реакции при начальных концентрациях: С0(A) = 0,8 моль/л; С0(B) = 0,8 моль/л и скорость реакции к моменту образования 0,2 моль/л вещества АВ2.
2. Во сколько раз увеличится скорость химической реакции при повышении температуры от 30 до 600С, если температурный коэффициент скорости g равен 3?
3. Период полувыведения препарата из организма больного (реакция первого порядка) равен 6 часам. Определить, за какое время содержание препарата в организме человека уменьшится в 8 раз.
Вариант №11
1. Реакция протекает по уравнению: A + B = 2C и имеет первый порядок по веществу А и по веществу B. Начальные концентрации веществ равны: С0(A) = 0,3 моль/л; С0(B) = 0,5 моль/л; k = 0,1. Найти начальную скорость реакции и скорость реакции по истечении некоторого времени, когда концентрация А уменьшится на 0,1 моль/л.
2. При 1000С некоторая реакция заканчивается за 16 минут. Принимая температурный коэффициент скорости g равным 2, рассчитать, через сколько минут закончилась бы эта же реакция при 1400С?
3. Период полувыведения препарата из организма больного (реакция первого порядка) равен 2 часам. Определить время, за которое из организма будет выведено 99% препарата.
Вариант №12
1. Реакция протекает по уравнению: A + 2B = C и имеет первый порядок по веществу А и второй по веществу B. Начальные концентрации веществ равны: С0(A) = 0,9 моль/л; С0(B) = 1,5 моль/л; k = 0,6. Найти начальную скорость реакции и скорость по истечении некоторого времени, когда израсходуется 50% вещества A.
2. Чему равен температурный коэффициент скорости химической реакции g, если при увеличении температуры на 300С скорость возрастает в 27 раз?
3. Период полупревращения некоторой реакции первого порядка равен 30 мин. Рассчитать, какая часть от исходного количества останется через 1 час.
Вариант №13
1. Реакция протекает по уравнению: 2A + B = 2C и имеет второй порядок по веществу А и первый по веществу B. Константа скорости реакции равна 5×10-2. Рассчитать скорость реакции при начальных концентрациях С0(A) = 0,4 моль/л; С0(B) = 0,9 моль/л и скорость реакции к моменту образования 0,1 моль вещества С.
2. При температуре 100С реакция протекает за 80 минут. При какой температуре реакция закончится за 20 минут, если температурный коэффициент скорости gравен 2?
3. В ходе лабораторных исследований было установлено, что за сутки концентрация препарата в организме больного снизилась от 0,1 моль/л до 0,02 моль/л. Вычислить период полуэлиминации препарата, считая, что данная реакция первого порядка.
Вариант №14
1. В закрытом сосуде объемом 1 л находится смесь газов, состоящая из 1 моль газа A и 3 моль газа B, которая реагирует по уравнению: A + 3B = 2C. Прямая реакция имеет первый порядок по веществу А и второй по веществу B. Как изменится скорость прямой реакции после того, как прореагирует 0,5 моль газа A?
2. При увеличении температуры системы от 10 до 500С скорость химической реакции увеличилась в 16 раз. Определить температурный коэффициент скорости реакции g.
3. Во время аварии на Чернобыльской АЭС (1986 г.) произошел выброс радионуклида Cs-137, период полураспада которого составляет 30 лет. Рассчитать, какая часть попавшего в организм радионуклида осталась в настоящее время.
Вариант № 15
1. Реакция протекает по уравнению: A + B = C имеет первый порядок по веществу А и по веществу B. При начальных концентрациях веществ С0(A) = 0,6 моль/л; С0(B) = 0,8 моль/л скорость реакции равна 0,03 моль/л×с. Определить константу скорости и скорость реакции через некоторое время, когда концентрация вещества A уменьшится на 0,3 моль/л.
2. Скорость реакции при 00С равна 1 моль/л×с. Вычислить скорость этой реакции при 300С, если температурный коэффициент скорости реакции равен 3.
3. Константа скорости гидролиза пестицида при 250С равна 0,32 с-1. Исходная концентрация пестицида в пробе составила 2,5 моль/л. Рассчитать, за какое время концентрация пестицида снизится до 0,01 моль/л.
Вариант №16
1. Реакция разложения протекает по уравнению: 2A = 2B + C и имеет второй порядок по веществу А. Константа скорости данной реакции при 2000С равна 0,05. Начальная концентрация С(A) = 2 моль/л. Определить скорость реакции при указанной температуре в начальный момент и в тот момент, когда разложится 80% вещества A.
2. Как изменится скорость прямой реакции: 2A(тв) + 3B(газ) = 2С(тв), которая имеет нулевой порядок по веществу А и третий по веществу B, если давление в системе увеличить в 3 раза?
3. В ходе некоторой реакции первого порядка за 45 мин превращению подвергается 20% исходного количества вещества. Определить, какая часть вещества останется через 1,5 часа.
Вариант №17
1. Взаимодействие газов протекает по уравнению: A + 2B = 2C и имеет первый порядок по веществу А и второй по веществу B. Начальные концентрации газов равны: С0(A) = 2 моль/л; С0(B) = 4 моль/л; k = 0,02. Вычислить скорость прямой реакции в начальный момент времени и по истечении некоторого времени, когда прореагирует 50%вещества A.
2. При 200С реакция протекает за 2 мин. За какое время будет протекать эта же реакция при 00С, если g = 2?
3. Муравьиная кислота разлагается на оксид углерода (IV) и водород на поверхности золота. Константа скорости этой реакции при 1400С равна 5,5×10-4 мин–1, а при 1850С составляет 9,2×10-3 мин–1. Определить энергию активации данной реакции.
Вариант №18
1. Реакция протекает по уравнению: 2A + B = 2C и имеет первый порядок по веществу А и по веществу B. Скорость реакции 0,5 моль/л×с. Начальные концентрации веществ равны: С(A) = 6 моль/л; С(B) = 3 моль/л. Определить константу скорости данной реакции и скорость реакции через некоторое время, когда концентрация вещества B уменьшится на 1 моль/л.
2. При 200С реакция протекает за 2 мин. За сколько времени будет протекать эта же реакция при 500С, если g = 2?
3. Константа скорости реакции инверсии тростникового сахара при 250С равна 9,67×10-3 мин-1, а при 400С составляет 73,4×10-3 мин–1. Определить энергию активации данной реакции в указанном интервале температур.
БЛОК ИНФОРМАЦИИ
Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 4; Нарушение авторских прав
Источник