III. Влияние температуры на скорость реакции. Уравнения Вант-Гоффа и Аррениуса

1. Какие зависимости скорости реакции от температуры существуют? Изобразите зависимости графически.

2. Чем объясняется зависимость скорости реакции от температуры?

3. Как читается и записывается правило Вант-Гоффа. Какова область его применения?

4. Уравнение Аррениуса. Каков смысл «К₀» и «Е» в этом уравнении?

5. В чем суть теории активных столкновений? Её достоинства и недостатки.

6. Как трактуется энергия активации с позиций теории активных столкновений?

7. В чем суть теории активированного комплекса?

8. Что понимается под энергией активации в этой теории?

9. К чему сводится аналитический метод определения энергии активации?

10. Какие экспериментальные данные надо иметь, чтобы определить энергию активации графическим методом?

Вопросы и задачи для самоконтроля знаний

1. Какова молекулярность и порядок реакции

С₁₂Н₂₂О₁₁ + Н₂О → С₆Н₁₂О₆ + С₆Н₁₂О₆ ?

2. Можно ли сравнивать величины констант скоростей реакций разных порядков?

3. В одну или несколько стадий наиболее вероятно протекание следующих реакций:

4HBr + O₂ → 2Br₂ + 2H₂O

N₂ + O₂ → 2NO

2H₂S + 3O₂ → 2H₂O + 2SO₂

CO₂ + H₂ → CO + H₂O

4. Какие экспериментальные данные требуются для определения порядка реакции?

5. Реакция первого порядка проходит на 35% за 35 минут. Какова скорость реакции при концентрации реагирующего вещества 0,01 моль/л? Ответ: 8,6∙10^-4 моль∙л^-1∙мин^-1

6. Каковы причины увеличения скорости реакции с повышением температуры? Что такое температурный коэффициент скорости реакции?

7. Две реакции протекают при 20⁰С с одинаковой скоростью. Как соотносятся скорости этих реакций при 70⁰С, если температурный коэффициент скорости одной из них равен 2,0, а другой – 3,0?

Ответ: 1 : 7,6

Подготовьтесь к выполнению самостоятельной работы.

Образец билета

1. Какова средняя скорость реакции, если начальная концентрация исходных веществ

6 моль/л, а через 2 минуты 2 моль/л?

а) 1 моль/л·мин; б) 2 моль/л·мин; в) 3 моль/л·мин

2. Как записывается выражение для скорости реакции

СаО (к) + СО₂ (г) → СаСО₃ (к)?

а) V = K·C(CaO); б) V = K·C(CaO)·C(CO₂); в) V = K·C(CO₂)

3. Порядок реакции показывает

а) в какой последовательности протекают стадии процесса;

б) в какой степени скорость реакции зависит от концентрации веществ;

в) сколько молекул участвуют в элементарном акте взаимодействия.

4. При увеличении температуры на 20⁰С скорость реакции увеличилась в 16 раз, следовательно, температурный коэффициент реакции равен

а) 2; б) 4; в) 8

5. Реакция 2СО + О₂ = 2СО₂ относится к

а) мономолекулярным; б) бимолекулярным; в) тримолекулярным.

6. Избыток энергии по сравнению со средней энергией молекул реагентов, необходимый для образования активированного комплекса, называется ________________________________.

7. Катализатор не влияет на

а) скорость реакции; б) положение равновесия; в) энергию активации.

8. Схема действия катализатора E + S ↔ ES → E + P справедлива для

а) гомогенного катализа; б) гетерогенного катализа; в) ферментативного катализа.

9. Теория активных столкновений создана

а) Вант-Гоффом; б) Аррениусом; в) Больцманом.

Занятие второе

При подготовке ко второму занятию повторите, какие системы называются гомогенными и гетерогенными, что такое фаза. Из предыдущего занятия – трактовку энергии активации с позиций теорий активных столкновений и активированного комплекса.

Изучите материал, рассмотрев следующие вопросы