Расчеты константы и изменения скорости реакции

 

 

 

Задача 325. 
Найти значение константы скорости реакции А + В ⇒ АВ, если при концентрациях веществ А и В, равных соответственно 0,05 и 0,01 моль/л, скорость реакции равна 5 ^. 10^-5 моль/(л. мин).
Решение:
Скорость химической реакции выражается уравнением:

v- скорость реакции,  k - константа скорости реакции, [A] и [B] – концентрации исходных веществ.

Тогда

Ответ:  0,1/моль . мин.

---

Задача 326. 
Во сколько раз изменится скорость реакции 2А + В ⇒ А₂В, если концентрацию вещества А увеличить в 2 раза, а концентрацию вещества В уменьшить в 2 раза?
Решение:  
До изменения концентрации скорость реакции можно выразить уравнением:

v- скорость реакции,  k - константа скорости реакции, [A] и [B] – концентрации исходных веществ.

Вследствие увеличения концентрации вещества А в 2 раза и уменьшения концентрации вещества В в 2 раза скорость реакции будет выражаться уравнением:

Сравнивая выражения для v и v' , находим, что скорость реакции увеличилась в 2 раза.

Ответ: увеличилась в 2 раза. 

---

Задача 327. 
Во сколько раз следует увеличить концентрацию вещества В₂ в системе 
2А_2(г) + В_2(г) = 2А₂В, чтобы при уменьшении концентрации вещества А в 4 раза скорость прямой реакции не изменилась?
Решение:
Концентрацию вещества А уменьшили в 4 раза. Изменение концентрации вещества В обозначим через x. Тогда до изменения концентрации вещества А скорость реакции можно выразить уравнением:

v- скорость реакции,  k - константа скорости реакции, [A] и [B] – концентрации исходных веществ.
После изменения концентрации вещества А₂ скорость реакции будет выражаться уравнением:

По условию задачи  v =  v' или 

Таким образом, следует увеличить в 16 раз концентрацию вещества В₂ в системе 2А_2(г) + В_2(г) = 2А₂В, чтобы при уменьшении концентрации вещества А₂ в 4 раза скорость прямой реакции не изменилась.

Ответ: в 16 раз.

---

Задача 328. 
В два сосуда одной и той же вместимости введены: в первый - 1 моль газа А и 2 моля газа В, во второй 2 моля газа А и 1 моль газа В. Температура в обоих сосудах одинакова. Будет ли различаться скорость реакции между газами А и В в этих сосудах, если скорость реакции выражается: а) уравнением б) уравнением
Решение:
а) Если скорость реакции выражается уравнением  , то, учитывая концентрации веществ А и В в сосудах, запишем выражения скоростей реакции для сосудов:

Таким образом,

б) Если скорость реакции выражается уравнением  , то, учитывая концентрации веществ А и В в сосудах, запишем выражения скоростей реакции для сосудов:

Таким образом,                    

Ответ: а) нет, б) да.

---

Задача 329. 
Через некоторое время после начала реакции 3А + В ⇒  2С + D концентрации веществ составляли: [А] = 0,03 моль/л; [В] =0,01 моль/л; [С] = 0,008 моль/л. Каковы исходные концентрации веществ А и В?

Решение:
Для нахождения концентраций веществ А и В учтём, что, согласно уравнению реакции, из 3 молей вещества А и 1 моля вещества В образуется 1 моль вещества С. Поскольку по условию задачи в каждом литре системы образовалось 0,008 молей вещества С, то при этом было израсходовано 0,012 моля вещества А (3/2 ^. 0,008 = 0.012) и 0,004 моля вещества В (1/2 ^. 0,008 = 0,004). Таким образом исходные концентрации веществ А и В будут равны:

[A]₀ = 0,03 + 0,012 = 0,042 моль/л;
[B]₀ = 0,01 + 0,004 = 0,014 моль/л.

Ответ: [A]₀ = 0,042 моль/л; [B]₀ = 0,014 моль/л.

---

Задача 330. 
В системе СО + С1₂ = СОС1₂ концентрацию увеличили от 0,03 до 0,12 моль/л, а концентрацию хлора от 0,02 до 0,06 моль/л. Во сколько раз возросла скорость прямой реакции?
Решение:
До изменения концентрации скорость реакции можно выразить уравнением:

v- скорость реакции,  k - константа скорости реакции, [СО] и [Cl₂] – концентрации исходных веществ.

Тогда

После увеличения концентрации реагирующих веществ скорость реакции равна:

Рассчитаем, во сколько раз возросла скорость реакции:

Ответ: в 12 раз.

---