За даними кінетичних досліджень для реакції, яка відбувається за загальною схемою:
А + В → продукти
1. Побудуйте графік залежності концентрації реагуючих речовин від часу, тобто кінетичні криві за трьох температур.
2. Визначить порядок реакції аналітичним та графічним методом. Розрахуйте константи швидкості реакції за кожної температури.
3. Побудуйте графік залежності lnk=f(1/T) та визначте енергію активації реакції і передекспонентний множник.
4. Визначте температурний коефіцієнт реакції і встановіть, чи підпорядковується ця реакція емпіричному правилу Вант-Гоффа.
Таблиця 2.1
Варіанти завдань до задачі 2.1
Номер
Т,К
Експериментальні дані кінетичних досліджень
с, моль/л; τ, с
варі-анта
дос-ліду
τ
с
0,800
0,423
0,292
0,210
0,166
0,139
0,117
0,102
0,0828
τ
с
0,800
0,443
0,277
0,224
0,171
0,153
0,121
0,102
0,091
τ
с
0,800
0,420
0,289
0,218
0,178
0,138
0,129
0,103
0,094
τ
с
0,800
0,532
0,393
0,334
0,286
0,242
0,196
0,175
0,165
τ
с
0,800
0,412
0,298
0,201
0,162
0,136
0,113
0,107
0,102
τ
с
0,800
0,414
0,270
0,200
0,169
0,129
0,123
0,107
0,0829
τ
-
с
0,800
0,435
0,304
0,240
0,186
0,170
0,133
0,095
-
τ
с
0,800
0,420
0,283
0,209
0,170
0,138
0,113
0,103
0,0872
τ
с
0,800
0,421
0,287
0,231
0,181
0,160
0,134
0,114
0,090
τ
с
2,00
1,03
0,676
0,556
0,465
0,380
0,286
0,267
0,256
τ
-
с
2,00
1,09
0,748
0,570
0,397
0,336
0,273
0,212
-
τ
с
2,00
1,09
0,702
0,513
0,444
0,336
0,272
0,206
0,189
Продовження табл. 2.1
τ
–
с
2,00
1,068
0,675
0,508
0,419
0,363
0,274
0,215
–
τ
с
2,00
1,01
0,739
0,536
0,472
0,359
0,303
0,253
0,172
τ
с
2,00
1,08
0,754
0,574
0,460
0,386
0,332
0,235
0,214
τ
с
0,800
0,502
0,371
0,281
0,233
0,199
0,177
0,156
0,135
τ
с
0,800
0,422
0,282
0,214
0,171
0,148
0,123
0,111
0,096
τ
с
0,800
0,413
0,287
0,219
0,177
0,147
0,127
0,107
0,096
τ
с
0,800
0,569
0,447
0,352
0,299
0,261
0,235
0,205
0,183
τ
с
0,800
0,418
0,280
0,219
0,177
0,147
0,122
0,107
0,095
τ
с
0,800
0,424
0,291
0,217
0,177
0,146
0,126
0,109
0,096
τ
с
0,700
0,574
0,495
0,426
0,383
0,351
0,313
0,294
0,262
τ
с
0,700
0,455
0,336
0,275
0,230
0,196
0,167
0,133
0,087
τ
с
0,700
0,364
0,245
0,185
0,150
0,129
0,108
0,098
0,094
τ
с
0,900
0,525
0,376
0,280
0,230
0,195
0,172
0,151
0,130
τ
с
0,900
0,480
0,327
0,238
0,195
0,166
0,139
0,121
0,111
τ
с
0,900
0,476
0,322
0,245
0,199
0,168
0,142
0,125
0,111
τ
с
1,200
0,619
0,424
0,322
0,254
0,214
0,189
0,176
0,144
τ
с
1,200
0,642
0,429
0,330
0,256
0,222
0,189
0,166
0,145
τ
с
1,200
0,644
0,432
0,318
0,246
0,216
0,189
0,163
0,143
τ
с
0,800
0,420
0,292
0,210
0,165
0,140
0,115
0,100
0,083
τ
с
0,800
0,430
0,278
0,220
0,170
0,153
0,120
0,102
0,090
τ
с
0,800
0,420
0,290
0,218
0,178
0,138
0,129
0,103
0,094
Продовження табл. 2.1
τ
с
0,800
0,53
0,393
0,334
0,286
0,240
0,200
0,175
0,165
τ
с
0,800
0,412
0,298
0,200
0,162
0,136
0,113
0,120
0,102
τ
с
0,800
0,415
0,270
0,200
0,189
0,129
0,120
1,07
0,083
τ
–
с
0,800
0,435
0,300
0,220
0,185
0,170
0,133
0,095
–
τ
с
0,800
0,320
0,283
0,209
0,170
0,138
0,113
0,103
0,087
τ
с
0,800
0,421
0,287
0,231
0,171
0,160
0,134
0,114
0,090
τ
с
2,000
1,030
0,676
0,556
0,465
0,380
0,286
0,267
0,256
τ
с
2,000
1,100
0,748
0,570
0,397
0,386
0,280
0,212
0,180
τ
с
2,000
1,08
0,700
0,513
0,474
0,336
0,272
0,206
0,190
τ
с
0,800
0,502
0,371
0,281
0,234
0,200
0,177
0,156
0,135
τ
с
0,800
0,420
0,282
0,214
0,170
0,148
0,123
0,111
0,096
τ
с
0,800
0,410
0,287
0,219
0,177
0,147
0,127
0,107
0,095
τ
с
0,700
0,574
0,495
0,426
0,383
0,351
0,313
0,294
0,262
τ
с
0,700
0,455
0,336
0,275
0,230
0,196
0,167
0,153
0,087
τ
с
0,700
0,364
0,245
0,185
0,150
0,129
0,108
0,098
0,084
τ
с
0,800
0,570
0,447
0,352
0,300
0,261
0,235
0,205
0,180
τ
с
0,800
0,420
0,280
0,220
0,180
0,150
0,135
0,110
0,099
τ
с
0,800
0,574
0,495
0,426
0,383
0,351
0,313
0,294
0,262
τ
с
0,700
0,574
0,495
0,450
0,395
0,382
0,364
0,352
0,339
τ
с
0,700
0,460
0,420
0,399
0,375
0,359
0,341
0,325
0,315
τ
с
0,700
0,400
0,385
0,371
0,359
0,342
0,328
0,312
0,295
Продовження табл. 2.1
τ
с
0,900
0,715
0,699
0,689
0,670
0,648
0,632
0,613
0,596
τ
с
0,900
0,630
0,609
0,575
0,524
0,493
0,464
0,427
0,380
τ
с
0,900
0,476
0,444
0,412
0,385
0,350
0,306
0,275
0,250
τ
с
1,200
0,620
0,595
0,578
0,561
0,545
0,532
0,518
0,497
τ
с
1,200
0,750
0,735
0,713
0,689
0,666
0,648
0,335
0,300
τ
с
1,200
0,800
0,760
0,725
0,675
0,613
0,585
0,502
0,430
τ
с
2,000
1,200
1,060
0,850
0,723
0,596
0,450
0,324
0,236
τ
с
2,000
1,030
0,860
0,703
0,590
0,433
0,350
0,284
0,150
τ
с
2,000
0,880
0,723
0,605
0,490
0,356
0,295
0,173
0,110
τ
с
1,000
0,921
0,823
0,651
0,538
0,368
0,226
0,163
0,1044
τ
с
1,000
0,853
0,700
0,538
0,368
0,226
0,127
0,104
0,0885
τ
с
1,000
0,7445
0,538
0,3682
0,2798
0,226
0,163
0,127
0,1044
τ
с
1,500
1,422
1,324
1,198
1,027
0,829
0,638
0,537
0,427
τ
с
1,500
1,354
1,198
1,027
0,830
0,639
0,437
0,352
0,308
τ
с
1,500
1,244
1,027
0,830
0,638
0,473
0,392
0,343
0,282
τ
с
1,200
1,150
1,086
0,999
0,875
0,722
0,564
0,479
0,383
τ
с
1,200
1,106
0,999
0,875
0,722
0,563
0,423
0,353
0,279
τ
с
τ, с
τ
с
1,500
1,411
1,296
1,141
0,921
0,664
0,426
0,314
0,205
τ
с
1,500
1,332
1,141
0,920
0,664
0,426
0,248
0,175
0,111
τ
с
1,500
1,199
0,920
0,664
0,427
0,248
0,154
0,110
0,093
Продовження табл. 2.1
τ
11,5
53,9
106,5
509,5
707,4
с
1,00
0,98
0,91
0,83
0,71
0,53
0,41
0,29
0,12
τ
15,1
25,5
44,6
54,2
65,8
76,0
131,6
с
1,00
0,73
0,59
0,41
0,21
0,15
0,10
0,07
0,01
τ
8,3
21,6
23,7
28,1
31,5
36,1
50,1
98,7
с
1,00
0,56
0,22
0,19
0,14
0,11
0,08
0,03
0,001
τ
11,92
26,95
40,23
76,72
361,1
777,8
с
1,50
1,30
1,01
0,87
0,63
0,42
0,20
0,15
0,10
τ
10,1
18,5
31,75
111,1
388,9
с
1,50
1,10
0,90
0,70
0,30
0,10
0,08
0,05
0,03
τ
0,99
3,47
9,26
15,87
32,41
85,32
95,76
175,5
с
1,50
1,40
1,20
0,90
0,70
0,45
0,21
0,19,
0,11
τ
2,44
5,86
10,84
24,02
41,02
105,3
452,5
с
2,0
1,8
1,6
1,4
1,1
0,9
0,6
0,3
0,2
τ
1,22
2,93
5,42
12,0
20,5
37,3
78,1
226,3
с
2,0
1,8
1,6
1,4
1,1
0,9
0,7
0,5
0,3
τ
0,61
1,5
2,71
6,00
10,26
18,65
62,5
257,8
с
2,0
1,8
1,6
1,4
1,1
0,9
0,7
0,4
0,2
τ
с
1,500
1,180
0,832
0,610
0,452
0,248
0,136
0,041
0,012
τ
с
1,500
0,928
0,452
0,279
0,173
0,107
0,084
0,066
0,052
τ
с
1,500
0,928
0,574
0,355
0,220
0,136
0,084
0,052
0,032
τ
с
1,500
1,476
1,429
1,386
1,345
1,288
1,128
0,904
0,754
τ
с
1,500
1,452
1,365
1,288
1,219
1,157
1,101
1,003
0,647
τ
с
1,500
1,407
1,252
1,128
1,026
0,941
0,869
0,754
0,647
Задача 2.2
Хімічна реакція відбувається за умов, що вказані у таблиці. Визначте за допомогою теорії активних зіткнень відсутню в таблиці кінетичну характеристику.
Таблиця 2.2
Варіанти завдань до задачі 2.2
№
Реакція
Т, К
k
Р, мм.Hg
Е, кДж·
моль-1
р
σ∙1010 м
Відповідь
NO2 → NO + ½ O2
?
111.20
0.019
3.12
4.419∙10-2
H2 + I2 → 2HI
?
-
165.44
0.47
2.0
2.0
1.380∙10-6
CH3I + C2H5ONa →CH3OC2H5+NaI
4.030∙10-9 м3/(моль∙с)
-
?
0.8
2.64
2.74
80.75
CH3COCH3 →
C2H4 + CO + H2
6.373∙10-2
с-1
?
3.4
5.0
186.31
CH3OCH3 →
CH4 + CO + H2
173.38 с-1
155.96
?
4.5
C2H5Br + (C2H5)3N →
(C2H5)4NBr
0.3424 м3/(моль∙с)
-
50.32
4.9
?
5.0
C2H4 + H2 → C2H6
?
-
177.61
0.05
2.0
2.0
5.797∙10-7
CH3NNCH3 →
C2H6 + N2
?
119.20
14.2
3.98
3.046
N2O → N2 + ½O2
112.59 с-1
?
3.3
156.75
C3H7I + (CH3)2NH → (CH3)2C3H7NHI
3.181∙10-7 м3/(моль∙с)
-
?
2.5
7.84
7.84
89.93
NO2 → NO + ½ O2
8.166∙105
с-1
100.32
?
3.5
NO2 → NO + ½ O2
2.378∙10-3
с-1
127.63
?
3.5
0.019
Cl2O → Cl2 + ½ O2
2.168∙10-3с-1
91.86
4.8
2HI →H2 +I2
5.461∙10-5с-1
186.43
?
3.5
SO2Cl2 → SO2 + Cl2
2.742∙10-3
с-1
?
3.8
128.47
C2H2 + H2 → C2H4
1.009∙10-8м3/(моль∙с)
-
?
4.47
2.72
2.0
81.75
CH3COCH3 →
C2H4 + CO + H2
?
186.33
3.48
5.0
6.495∙10-2
Продовження табл. 2.2
Н2+Br2 → 2HBr
?
85.29
0.7
2.0
2.3
8.56∙10 -2
2HBr → Н2+Br2
3.642∙10-2
с-1
?
4.57
2.43
108.50
COCl2 → CO + Cl2
0.531 с-1
?
0.07
3.7
107.70
CO + Cl2 → COCl2
7.630∙10-6 м3/(моль∙с)
-
116.21
0.8
?
4.17
C6H5N+ CH3I →
C6H5NCH3I
7.130∙10-5 м3/(моль∙с)
-
54.70
0.33
?
2.47
C2H4 + Cl → C2H4Cl
?
-
61.30
1.1
2.08
3.2
4.391∙10-5
C3H7N=NC3H7 →
N2 + C 6H14
9.151∙105 с-1
40.90
?
4.75
2NO → N2 + O2
2.281∙103 с-1
120.11
?
2.81
0.35
C2H4Cl2 → C2H4 +l2
0.4951 с-1
156.21
?
3.38
0.032
NO+Cl2О→NO2 +Cl2
?
-
85.50
1.2
2.81
3.54
0.3461
Cl2O → Cl2 + 0.5O2
?
91.86
4.8
2.168∙10-3
2HI →H2 +I2
5.461∙10-5
с-1
?
3.5
186.43
SO2Cl2 → SO2 + Cl2
2.742∙10-3
с-1
128.47
?
3.8
Задача 2.3
Для хімічної реакції визначено значення константи швидкості за різних температур. Розрахуйте за наведеними в таблиці даними значення: