Zadachi_po_fizicheskoy_khimii
.pdf
|
|
|
|
|
|
Продолжение табл. 6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
№ |
|
|
|
Время |
Давление |
Температу- |
|
|
Реакция А |
реакционной |
Константа |
||||
вари- |
|
реакции |
ра реакции |
||||
|
смеси |
скорости k |
|||||
анта |
|
|
|
t, с |
Т, К |
||
|
|
|
Робщ∙10–3, Па |
|
|||
|
|
|
|
0 |
69,751 |
|
|
|
C2H4 |
C2H2 |
+ H2 |
200 |
85,745 |
T1 = 1050 |
k1 = 2,07∙10–2 |
|
|
|
|
600 |
96,732 |
||
28 |
T = 1125 K |
|
1200 |
109,608 |
T2 = 1100 |
k2 = 7,64∙10–2 |
|
|
t1 = 1000 c |
|
1500 |
112,318 |
T3 = 1150 |
|
|
|
|
|
|
1800 |
115,275 |
|
|
|
C2H5=O–O–C2H5 |
|
0 |
39,998 |
|
|
|
|
|
|
|
38 |
36,119 |
T1 = 413 |
k1 = 1,75∙10–4 |
|
CH3COH + C2H5OH |
80 |
32,266 |
||||
29 |
|
|
|
100 |
30,399 |
T2 = 444 |
k2 = 2,1∙10–3 |
|
T = 433 K |
|
140 |
27,465 |
T3 = 450 |
|
|
|
t1 = 120 c |
|
160 |
26,132 |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
9,53 |
|
|
|
4 PH3 |
= P4 + 6 H2 |
14,0 |
9,90 |
T1 = 739 |
|
|
|
36,0 |
10,37 |
k1 = 1,66∙10–8 |
||||
|
|
|
|
||||
30 |
T = 719 K |
|
46,0 |
10,63 |
T2 = 800 |
k2 = 7,64∙10–6 |
|
|
t1 = 100 c |
|
63,0 |
10,97 |
T3 = 759 |
|
|
|
|
135,5 |
12,10 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
189,0 |
12,77 |
|
|
3. Определите порядок реакции графическим способом из трех возможных значений порядка реакции: 1, 2 и 3. Для этого
нужно |
построить |
графики зависимости |
ln Cисх f (t) , |
||||
1 |
|
f (t) и |
|
1 |
f (t). |
|
|
|
|
|
2исх |
|
|||
|
Сисх |
|
C |
|
|
||
4.Подтвердите правильность найденного значения порядка реакции способом подстановки. Определите константу скорости реакции для всех значений времени (t), найдите среднее значение константы скорости реакции и укажите ее размерность.
5.На графике, соответствующем найденному порядку реакции, определите графическое значение константы скорости реакции, сравните его со средним значением.
6.Определите порядок реакции по графической модификации метода Вант-Гоффа (дифференциальный способ). Для этого необходимо построить график зависимости Сисх f (t) . Опреде-
лите графически при трех значениях времени скорость реакции (как тангенс угла наклона касательной). Графически определите три концентрации, соответствующие выбранным значениям времени, и затем по графику зависимости lnW f (ln Cисх ) определите порядок реакции как тангенс угла наклона прямой с положительным направлением оси абсцисс.
7.Напишите кинетическое уравнение скорости реакции А в дифференциальном виде. Определите, совпадают ли в вашем случае порядок реакции и молекулярность.
8.Используя значение константы скорости, определите количество исходного вещества в 1 дм3, которое прореагировало к моменту времени t1 (количество прореагировавшего вещества Сх или х). По уравнению, полученному в п. 2, найдите количество прореагировавшего вещества. Затем по уравнению из п. 1 найдите общее давление в системе в момент времени t1 в паскалях.
9.Определите время полупревращения для реакции А в се-
кундах.
10.Используя среднее значение константы скорости реак-
ции А из п. 4 при температуре Т, а также константы скорости k1 и k2 при температурах Т1 и Т2 (табл. 6), постройте график зависимо-
1
сти ln k f . Определите значение энергии активации гра-
T
фически в джоулях на моль (Дж/моль) и в килоджоулях на моль (кДж/моль).
11.Рассчитайте аналитически энергию активации в указанных ранее единицах и сравните с графически найденным значением.
12.Определите предэкспоненциальный множитель в уравнении Аррениуса для реакции А.
13.Определите константу скорости реакции при температуре Т3 (см. табл. 6).
14.Определите температурный коэффициент скорости реакции в интервале температур Т1 и Т2. Во сколько раз изменит-
ся скорость реакции, если температуру Т1 увеличить на 25 К?
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1.Краткий справочник физико-химических величин / под ред. А. А. Равделя и А. М. Пономаревой. – СПб.: Специальная литература, 1999. – 231 с.
2.Кудряшов, И. В. Сборник примеров и задач по физической химии / И. В. Кудряшов, Г. С. Каретников. – М.: Высш. шк., 1991. – 527 с.
3.Стромберг, А. Г. Физическая химия / А. Г. Стромберг,
Д.П. Семченко. – М.: Высш. шк., 2006. – 528 с.
4.Физическая химия: в 2 кн. / под ред. К. С. Краснова. – М.: Высш. шк., 2001. – Кн. 1. – 512 с.; Кн. 2. – 320 с.
Составители Нина Михайловна Ким
Наталья Петровна Лесникова
ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
Задания для самостоятельной работы студентов, обучающихся по специальностям
240401 – šХимическая технология органических веществŸ
240403 – šХимическая технология природных энергоносителей и углеродных материаловŸ
240502 – šТехнология переработки пластических масс и эластомеровŸ
240301 – šХимическая технология неорганических веществŸ
Печатается в авторской редакции
Подписано в печать 28.01.2009. Формат 60 84/16. Бумага офсетная. Отпечатано на ризографе. Уч.-изд. л. 1,8.
Тираж 156 экз. Заказ ГУ КузГТУ. 650000, Кемерово, ул. Весенняя, 28.
Типография ГУ КузГТУ. 650000, Кемерово, ул. Д. Бедного, 4А.