Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Как называют реакции, происходящие под воздействием света



а) фотохимическими; б) гомогенные;

в) гетерогенные; г) радиационно-химические

42. Если энергия активации мала то:

а) скорость реакции будет большой;

б) скорость реакции будет маленькой;

в) число активных молекул мало;

г) активные молекулы отсутствуют.

Как называется закон, устанавливающий зависимость между количествами поглощенной энергией и прореагировавшего вещества

а) Гротгуса; б) Эйнштейна;

в) Авогадро; г) Тимирязева

 

 

Основные кинетические величины, используемые для решения задач.

Закон действующих масс для кинетики V = k cAnA cBnB Скорость реакции пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ в степенях, которые называются порядками реакций по соответствующим веществам
Порядок реакции по веществу ni Показатель степени, в который входит концентрация реагента в уравнение для скорости химической реакции.
Общий порядок реакции n = nA + nB +… Сумма порядков реакции по всем реагентам
Период полупревращения τ 1/2, с, мин, ч, сут Время, за которое концентрация реагирующего вещества уменьшается вдвое
Кинетическое уравнение для реакций 1-го порядка С = с0-kt, lnc = lnc0 – kt k = ln2/ τ 1/2, Уравнение линейно. Относительно переменных lnc и t; k -константа скорости реакции 1-го порядка; с0 - концентрация исходного вещества в начальный период времени; с- текущая концентрация исходного вещества в момент времени t; t - время, прошедшее от начала реакции
Уравнение Аррениуса k = A℮ -E/RT, где k – константа скорости реакции; А – предэкспоненциальный множитель; Е – энергия активации lnk = lnA – E/RT, lnk1/k2 = -E/R (1/T2-1/T1) lnk1/k2 =_-E2 –E1/RT Устанавливает связь между константой скорости реакции, энергией активации и температурой.

Методические рекомендации к решению заданий

Типовые задания

Задача 1.

Как изменится скорость реакции окисления 2NO + O2 = 2NO2, если давление в системе возросло в три раза.

 

Решение:

До изменения давления кинетическое уравнение реакции по закону Гульдберга и Вааге имело вид: V = к·C2NO·CO2.

При увеличении давления в три раза возрастет концентрация каждого компонента и кинетическое уравнение будет иметь вид:

V = к·(3CNO)2·(3CO2) = 27к·C2NO·CO2.

 

Ответ: При сопоставлении этих уравнений видно, что скорость реакции увеличилась в 27 раз.

 

Задача 2.

Определите, во сколько раз увеличится скорость реакции при повышении температуры от 10 до 500С, если температурный коэффициент реакции равен 3.

Решение:

Зависимость скорости реакции от температуры описывается правилом Вант-Гоффа.

При повышении температуры на 100С скорость большинства химических реакций увеличивается в 2-4 раза.

Это правило математически выражается следующей формулой:

u2 = u1 × g t2 – t1 / 10 = u1 × g D t/ 10,

где g - температурный коэффициент, который показывает, во сколько раз увеличивается скорость реакции при повышении температуры на 100С; u1 – скорость реакции при температуре t1; u2 – скорость реакции при температуре t2.

 

u2 = u1 × g t2 – t1 / 10 = u1 × 34 = 81 u1; u2/u1 = 81

 

Ответ: при повышении температуры от 10 до 500С скорость реакции увеличивается в 81 раз, если температурный коэффициент реакции равен 3.

 

Задача 3. Период полураспада полония равен 137 дням. Найти время, в течение которого от исходного количества вещества 0, 1 г останется 0, 01 г (10%)

Решение: Радиоактивный распад описывается кинетическим уравнением первого порядка С = с0-kt, lnc = lnc0 – kt; Кроме того, константа скорости связана с периодом полураспада соотношением k = ln2/ τ 1/2, или k = 0, 69/ τ 1/2, отсюда 0, 69/ τ 1/2 ∙ t = 2.3 lgc/c-c0/

Подставим данные задачи в полученное уравнение: 0, 69/137∙ t = 2, 3 lg0, 1/0, 01= 0, 69/137∙ t = 2, 3 lg10 2, 3

t = 2, 3 ∙ 137 /0, 69= 4.5∙ 102дней

Ответ: За 4.5∙ 102дней израсходуется 10 % исходного вещества

Задача 4

Во сколько раз увеличится скорость реакции, протекающей при 298 К, если энергию активации уменьшить на 4 кДж/моль?

 

Решение

Из уравнения Аррениуса следует:

ln ln

 

 

Ответ: скорость реакции увеличится в 5 раз.

Задача 5. При авариях на АЭС появляется радиоактивный изотоп йода131I. За какое время этот изотоп распадается на 99%?

Решение:

Константа скорости радиоактивного распада определяется по формуле

где - период полупревращения (справочная величина – 8, 054 суток);

k=

По условию

 

ln = - kt → t = = 53.49 суток

 

Ответ: изотоп 131I распадается на 99% через 53, 5 суток

Задача 6 Вычислить энергию активации в указанном интервале температур, если константа скорости разложения оксида азота (V) при 350С равна

8, 76∙ 10-3 мин-1, а при 450С равна 2, 99 ∙ 10-2мин-1.

Решение: Энергию активации можно вычислить, пользуясь одной из форм уравнения Аррениуса:

Еа = 2, 3 RT1T2/ T1 – T2 lg k1/k2; Т1 = 273 + 35 = 308 К; Т2 = 273 + 45=318 К;

 

Еа = 2, 3∙ 8, 31∙ 308 ∙ 318/ 308-318 lg8, 76∙ 10-3/ 2, 99∙ 10-2 = 99777, 8 Дж/моль ≈ 99, 8 кДж/моль

Ответ: в указанном интервале температур Еа≈ 9, 8 кДж/моль

Задания для индивидуальной самостоятельной работы

44. – 56. Как зависит скорость реакции от температуры? В чем сущность теории Аррениуса, описывающей влияние температуры на скорость реакции? Что такое энергия активации? По данным в таблице вычислите, энергию активации процесса

 

Вариант Начальная t1 Конечная t2 Константа скорости при t1 Константа скорости при t2
0, 067 0, 059
9, 7∙ 10-3 73, 4∙ 10-3
9, 4 14.4 2, 37 3, 204
0, 035 0, 343
0, 0093 0, 0342
47, 5∙ 10-3 576∙ 10-3
24, 7 9∙ 10-3 13∙ 10-3
5, 5∙ 10-4 9, 2∙ 10-3
15∙ 10-4 11∙ 10-3
83.9
2.5∙ 10-4 7.0∙ 10-3
0.02 0.60

57. Разложение перекиси водорода в водном растворе подчиняется закону мономолекулярной реакции. Константа скорости этой реакции равна 0, 0503 мин-1. Определить время, за которое перекись водорода распадается на 50% и 99, 9%.

58. В течение часа подвергается распаду 1/6 часть некоторого радиоактивного элемента. Определить период полураспада его.

59. В сосуде имеется 0, 025 г радона. Период полураспада радона равен 3, 82 дня. Какое количество радона (%) останется в сосуде через 14 дней?

60. Имеется 5 мг радия С, период полураспада которого равен19, 7 мин. Какое количество радия С останется через 2, 5 ч?

61. Через какое время активность актиния В составит 40% от первоначальной, если период полураспада его 36, 1 мин?

62. Константа скорости омыления уксусноэтилового эфира едким натром при 10, 0 0С равна 1, 99, а при 15, 00С – 4, 05. Вычислить, при какой температуре константа скорости будет равна 17.

63. – 68. а) Какая реакция называется реакцией первого порядка?

б) Каким кинетическим уравнением она описывается?

в) Найти количество вещества, оставшееся после протекания реакции, или во время реакции по данным таблицы.

№ задания Реакция Порядок реакции Период полураспад Время протекания реакции Нач. конц. С0 Конечн конц. С Константа скорости
CH3NH2 = HCN+2H2     0.001   5.010-3
N2O5= N2O4+1/2O2     0, 1   7, 910-7
HCOOH↔ H2O+CO2     10-2   3, 4410-3
2F2O= 2F2+O2     10-4   1, 04 10-4
CH3COOC2H5→ CH3COOH + C2H5OH второй   0, 16   0, 007
Распад изотопа первый 300дн.   100г 0, 1г  

Растворы

Растворы электролитов

Ответьте на вопросы:

1. Применим ли закон действующих масс к сильным электролитам

2. Что называется ионным произведением воды? Как оно определяется? Чему равна эта величина в воде и водных растворах?

3. В каких пределах изменяется концентрация водородных и гидроксильных ионов в разбавленных водных растворах?

4. Дайте понятие рН раствора. Какие значения он принимает в кислой, нейтральной и щелочных средах.

5. Как изменяется рН раствора, если к нему добавить раствор щелочи? Как нужно изменить концентрацию ионов водорода в растворе, чтобы рН его уменьшился?

6. Сравните величины степени диссоциации и константы диссоциации слабого электролита. Какая более полно оценивает его способность к диссоциации?

7. Что называется буферными растворами?

8. Каковы типы буферных систем (по составу)? Приведите примеры.

9. Что такое буферная емкость? От чего она зависит? Как определяется экспериментально?

10. Показать механизм буферного действия при добавлении небольших количеств: а) сильной кислоты, б) сильного основания к: 1) ацетатному буферу, 2) аммиачному буферу.

11. Какими методами можно определить водородный показатель? Какой из них более точный?

12. Укажите, какое практическое значение имеют буферные смеси.

 

Задания с выбором ответа:

13. [Н+] = 4, 2 ´ 10-6. Чему равен рН?

а) 5, 38; б) 5, 82; в) 4, 48; г) 6, 58

 

14. рН = 10, 65. Чему равен [ОН-]?

а) 4, 5 ´ 10-4; б) 5, 2´ 10-3; в) 4, 2´ 10-3; г) 7, 5´ 10-4

 


Поделиться:



Последнее изменение этой страницы: 2017-04-12; Просмотров: 1240; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.039 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь