Задачи и упражнения для самостоятельной работы

№ п/п

Задачи

Условие задачи

1.

Найдите период полупревращения для реакции гидрирования ацетилена до этилена: С₂Н₂ + Н₂ = С₂Н₄, протекающей по 2-му порядку, при температуре 327^оС, если константа скорости этой реакции К=1,2 с^-1 (исходные вещества взяты в эквимолярном соотношении).

2.

Реакция разложения пропана: С₃Н₈ → С₂Н₄ + СН₄ при температуре 727^оС протекает на 80% за 1 сек. За какое время она достигнет этой же глубины при температуре 840^оС, если энергия активации этой реакции Е_а=51,7 кДж/моль (реакция протекает по первому порядку).

3.

Определите энергию активации реакции изомеризации н-пентана: н-С₅Н₁₂ ↔ изо-С₅Н₁₂ при температуре 227^оС, если температурный градиент α = 12^оС. Чему равен температурный коэффициент скорости этой реакции?

4.

Реакция гидрирования пропилена: С₃Н₆ + Н₂ = С₃Н₈ протекает по 2-му порядку. Определите энергию активации этой реакции, если при температуре 200^оС она протекает на 80% за 3 сек, а при температуре 240^оС – за 2 сек. (а=b=1).

5.

Н-октан, начальная концентрация которого 25,4 моль/л, разлагается. Через 10 мин. его осталось 13,4 моль/л, через 20 мин. – 7,08 моль/л, а через 30 мин. – 3,81 моль/л. Определите порядок реакции (разными методами), рассчитайте константу скорости и сопоставьте полученные результаты, убедившись в их сходимости. Чему равна энергия активации этой реакции, если при температуре 350^оС константа скорости этой реакции равна 0,5 с^-1.

6.

Определите энергию активации реакции дегидрирования н-гептана:

если скорость ее при температуре 500^оС в 7 раз больше, чем при температуре 370^оС.

7.

Реакция 1-го порядка протекает за время τ=10 мин. на 60%, температурный коэффициент этой реакции равен 2. За какое время эта реакция пройдет на 80%, если температура реакции повысится на 20^оС?

№ п/п

Задачи

Условие задачи

8.

Для реакции гидратации СН₂=СН₂ + Н₂О → С₂Н₅ОН экспериментально найдено, что концентрация этанола в различные моменты времени равна:

Определите порядок реакции и константу скорости, если начальные концентрации этилена и воды равны, соответственно, 1,539 моль/л и 2,074 моль/л.

9.

Чему равен температурный градиент реакции разложения бутана: СН₃−СН₂−СН₂−СН₃ → СН₂=СН₂ + СН₃−СН₃, если при температуре 700^оС энергия активации этой реакции равна 165,5 кДж/моль.

10.

Реакция гидрирования этилена: С₂Н₂ + Н₂ = С₂Н₄ протекает по 2-му порядку (а=b=1). Определите энергию активации этой реакции, если она при температуре 240^оС проходит на 60% за 2 минуты, а температурный градиент ее равен α=12^оС.

11.

Для реакции димеризации изобутилена найдите время полупревращения при условии, что начальная концентрация изобутилена равна 0,03 моль/л, константа скорости этой реакции равна 0,05 л/(моль∙с). За какое время реакция пройдет на 80%.

12.

В процессе гидроочистки реакция гидрирования этилмеркаптана: С₂Н₅SН + Н₂ → С₂Н₆ + Н₂S, протекающая по 2-му порядку, при температуре 500^оС проходит на 65% за 1 минуту. За какое время она достигнет этой же глубины при температуре 520^оС. если энергия активации равна Е_а = 32,7 кДж/моль? (а = b).

13.

Рассчитайте константу скорости реакции алкилирования изобутана бутиленом:

если через 10 минут выход изооктана составил 40%, а начальные концентрации реагентов составляли:

изобутана - 15 моль/л;

бутилена - 5 моль/л.

Какое время необходимо, чтобы выход изооктана составил 90%?

№ п/п

Задачи

Условие задачи

14.

Для реакции 2-го порядка (а = b): С₃Н₆ + Н₂ = С₃Н₈ период полупревращения при температуре 527^оС равен 10 минут. Определите константу скорости в этих условиях. Найдите энергию активации этой реакции, если при температуре 577^оС период полупревращения равен 2 мин.

15.

Для реакции (1) температурный градиент α = 12^оС, а для реакции (2) – α = 19^оС. Определите энергии активации этих реакций. Как изменятся константы скоростей этих реакций при изменении температуры от 500^оС до 550^оС?

16.

Для реакции первого порядка период полупревращения при температуре 300^оС равен 5 минут. Определите константу скорости этой реакции. При какой температуре скорость реакции удвоится, если энергия активации ее равна 185,6 кДж/моль?

17.

Найдите период полупревращения для реакции 2-го порядка (а = 1,2b) при температуре 227^оС, если константа скорости в этих условиях К = 0,8 л/(моль∙с).

18.

Для реакции первого порядка период полупревращения при температуре 800^оС равен τ_1/2 = 0,65 сек. Определите константу скорости этой реакции и температурный градиент, если температурный коэффициент равен γ = 3,5.