Расчет скорости реакции при изменении концентрации реагирующих веществ
Задача 22.
Реакция идет по уравнению: 2NО + О2 = 2NО2. Начальные концентрации реагирующих веществ были (моль/л): С(NО) = 0,8; С(О2) = 0,6. Как изменится скорость реакции, если концентрацию кислорода увеличить до 0,9 моль/л, а концентрацию оксида азота (II) – до 1,2 моль/л?
Решение:
Зависимость скорости реакции от концентраций определяется законом действия масс: при постоянной температуре скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению молярных концентраций реагирующих веществ.
v = k[NО]2[О2]
Обозначим скорость реакции до изменения концентраций v1, а после изменения концентраций v2.
Тогда
v1 = k[(0,82)2 . 0,6];
v2 = k[(1,2)2 . 0,9].
изменение скорости (v2/v1) равно:
v2/v1 = k[(1,2)2 . 0,9]/k[(0,82)2 . 0,6] = 1,296/0,403 = 3,2.
Ответ: Скорость реакции возрастет в 3,2 раза.
Задача 23.
Реакция между внщнствами А и В протекает по уравнению: 2А + В = С. Концентрация вещества А равна 6 моль/л, В – 5 моль/л. Константа скорости реакции равна 0,5 л2/моль.с. Вычислить скорость реакции в начальный момент и в тот момент, когда в реакционной смеси останется 45% вещества В.
Решение:
Зависимость скорости реакции от концентраций определяется законом действия масс: при постоянной температуре скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению молярных концентраций реагирующих веществ.
v = k[А]2[В]
Обозначим скорость реакции до изменения концентраций v1, а после изменения концентраций - v2.
Тогда
v1 = (0,5 . 62 . 5) = 90 моль/л.с
Для нахождения v2 надо рассчитать концентрацию веществ А и В :
По условию задачи в реакционной смеси 45% вещества В, что составляет (5 . 0,45) = 2,25 моль/л. Следовательно, прореагировало 2,25 моля вещества В.
Исходя из уравнения реакции вещества прореагировало в 2 раза больше - (2 . 2,25) = 4,5 моль/л. Следовательно, в реакционной смеси осталось:
(6 - 4,5) = 1,5 моль/л.
Отсюда
v2 = (0,5 . 1,52 . 2,25) = 2,53 моль/л.с.
Ответ: v1 = 90 моль/л.с; v2 = 2,53 моль/л.с.
