Влияние температуры и природы веществ на скорость реакции
Пример 1. Температурный коэффициент скорости реакции равен 2,8. Во сколько раз возрастет скорость реакции при повышении температуры от 20 до 750С?
Решение: Поскольку Δt = 550С, то обозначив скорость реакции при 20 и 750С соответственно через v и v', можем записать:
v'/v = 2,855/10 =2,85,5; lg(v'/v) = 5,5lg2,8 = 5,5.0,447 = 2,458.
Отсюда v'/v = 287. Скорость реакции увеличится в 287 раз.
Пример 2. Энергия активации некоторой реакции в отсутствие катализатора равна 75,24 кДж/моль, а с катализатором – 50,14 кДж/моль. Во сколько раз возрастет скорость реакции в присутствии катализатора, если реакция протекает при 250С?
Решение: Обозначим энергию активации реакции без катализатора через Еа, а с катализатором – через Е′а; соответствующие константы скорости реакции обозначим через k и k'. Использую уравнение Аррениуса, находим:
Отсюда:
; 
Подставляя в последнее уравнение данные задачи, выражая энергию активации в джоулях и учитывая, что Т = 298 К, получим:
Окончательно находим: k'/k = 2,5.104.
Задачи для самостоятельного решения
31. На сколько градусов следует повысить температуру, чтобы скорость реакции возросла в 8 раз (γ = 2)?
32. Во сколько раз увеличится скорость реакции, если температура повысилась на 300С, а γ = 3?
33. При повышении температуры на 60°С скорость реакции увеличилась в 4000 раз. Вычислить γ.
34. При повышении температуры на 42°С скорость реакции увеличилась в 320 раз. Вычислить γ.
|
|
|
35. Скорость химической реакции возросла в 124 раза, γ = 2,8.
На сколько градусов была повышена температура?
36. Во сколько раз увеличится константа скорости химической реакции при повышении температуры на 400С, если γ = 3,2?
37. На сколько градусов следует повысить температуру системы, чтобы скорость протекающей в ней реакции возросла в 30 раз (γ=2,5)?
38. При повышении температуры на 500С скорость реакции возросла в 1200 раз. Bычиcлить γ.
39. Вычислить γ реакции, если константа скорости её при 120°С составляет 5,88 ´ 10-4, а при 1700С; равна 6,7 ´ 10-2 с-1.
40. Примем скорость некоторой химической реакции при 0°С за единицу. Чему будет равна скорость той же реакции при 200°С, если принять температурный коэффициент скорости равным 3?
41. Скорость некоторой реакции при 100°С равна единице. Во сколько раз медленнее будет протекать та не реакция при 10°С (температурный коэффициент скорости принять равным 2)? Если реакция протекает практически до конца при 1000С за 10 с, то сколько времени для той же реакции понадобится при 100С?
42. Некоторая, реакция при 00С протекает практически до конца за 4,5 часа (около 16384с = 214с). При какой температуре реакция пройдет практически до конца в 1с (температурный коэффициент принять равным 2)?
|
|
|
43. Температурный коэффициент скорости некоторых ферментативных процессов достигает семи. Принимая скорость ферментативного процесса при 200С за единицу, указать, чему могла бы быть равна скорость этого процесса при 500С.
44. Две реакции при 283К протекает с одинаковой скоростью. Температурный коэффициент скорости первой реакции равен 2,5, второй-3. Как будут относиться скорости реакций, если первую провести при 350К, а вторую - при 330К?
45. При какой температуре реакция закончится за 45 мин, если при 293К на это требуется 3 часа? Температурный коэффициент скорости реакции равен 3,2.
46. На сколько надо повысить температуру, чтобы скорость реакции возросла в 90 раз? Температурный коэффициент равен 2,7.
47. Температурный коэффициент скорости реакции разложения йодистого водорода 2HJ ↔ H2 + J2 равна 2. Найти константу скорости этой реакции при 624К, если при 629К константа скорости равна 8,9 ∙ 10-5 л.моль-1∙с-4.
48. Определить температурный коэффициент скорости реакции, если при изменении температуры на 450С реакция замедлилась в 25 раз.
49. Константа скорости некоторой реакции при 273К равна 1,17 л∙моль-1∙с-4, а при 298К – 6,56 л∙моль-1∙с-1. Найти температурный коэффициент скорости реакции.
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 887; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!