1. Для реакции первого порядка А → В определите время, за которое реагирует 90% вещества А, если половина его реагирует за 115,5мин.
Период полураспада для реакции первого порядка
, откуда
Время разложения 90% вещества А:
2. Установлено, что разложение оксида азота (4)
2NO2г → 2NOг + О2г
является реакцией второго порядка. Определите константу скорости реакции, если в начальный момент времени в реакторе находился только NO2 с концентрацией 2моль/л, а через 15 мин концентрация кислорода составляла 0,5моль/л.
Для образования 0,5моль/л О2 должно было разложиться 1 моль/л NO2. Следовательно через 15 мин концентрация NO2 составляла 1 моль/л.
Для реакции 2-ого порядка
для условий задачи
3. Кинетика реакции 1-ого порядка в газовой фазе
А → 2В
изучались манометрическим методом. Начальное состояние системы – вещество А под давлением 40кПа. Через 11,5 мин общее давление увеличилось до 60 кПа.
Рассчитайте константу скорости реакции.
Допустим, из 1 моля вещества А разлагается х холей. Общая сумма молей
1 – х + 2х = 1 + х;
в единицах давления х = 20кПа (приращение давления); 1-х=20кПа.
4. Для некоторой реакции первого порядка установлено, что время полупревращения составляет 6*103с при 323К и 9*102 при 353К.
Рассчитайте энергию активизации этой реакции и температурный коэффициент константы скорости.
Рассчитываем константы скорости при двух температурах.
Энергия активации равна:
Температурный коэффициент константы скорости:
5. В реакции второго порядка А + В → продукты. Начальные концентрации веществ А и В равны соответственно 2,0моль/л и 3,0 моль/л. Константа скорости реакции равна 3,2.10-4л/моль.с
Рассчитайте время τ, за которое прореагирует половина вещества А.
К моменту времени τ прореагирует по 1 моль вещества А и В. Конечные концентрации [А]=1моль/л, [В]=2моль/л.
6. В параллельных реакциях первого порядка
Выход вещества В равен 63%, а время превращения на 1/3 равно 7 мин.
Выход вещества В равен 63%, следовательно выход D равен 37%
Отношение выходов В и D равно отношению конечных концентраций этих веществ, следовательно, отношению констант скоростей образования В и D.
откуда к1=0,037мин-1; к2=0,021мин-1
7. В последовательности радиоактивных превращения
периоды полураспада соответственно равны 15 суток для и 10 суток для
Вычислите константы скорости К1 и К2. Определите время, через которое количество образующегося актиния достигаем максимума.
Радиоактивные превращения отвечают кинетике реакции первого порядка, поэтому
1. В настоящее время уран содержит изотопы 238U (99,28%) и 235U (0,72%) с периодом полураспада соответственно 4,5*109 и 7,1*108 лет. Определить, каким было естественное содержание каждого изотопа урана в момент образования Земли 4,5 млрд. лет назад.
2.Константа скорости реакции первого порядка
А→В+С к=5*10-5с-1
Определить концентрацию вещества А и В через 1 и 5час,если начальная концентрация А составляла 0,2моль/л.
3.Разложение ацетона протекает по реакции первого порядка в соответствии с уравнением
СН3СОСН → С2Н4 + СО +Н2 (все вещества газы)
При температуре 802К за 390с давление изменилось от начального Р0=41,6кПа до Р=54,4кПа. Рассчитайте константу скорости реакции.
4.В присутствии концентрированной серной кислоты муравьиная кислота разлагается с образованием оксида углерода (2)
НСООН→СО+Н2О
По нижеприведенным экспериментальным данным определите порядок и константу скорости реакции:
Замер
Τ,мин
∞
Объем СО,V*106нм3
5.Скорость реакции ацетона с иодом
СН3СОСН3+J2→CН3СОСН2J+НJ
прямо пропорциональна концентрации ацетона и не зависит от концентрации иода. За какое время прореагирует 80% ацетон, если при той же температуре концетрация его уменьшается вдвое за 30мин.?
6.Разложение азотного ангидрида
N2O5→N2O4 + ½О2
является реакцией первого порядка. Константы скорости для 293 и 323К равны соответственно 1,72*10-5 и 7,59*10-4с-1. Рассчитайте время, за которое подвергнется разложению 99% исходного вещества при указанных температурах, и определите энергию активации этой реакции.
7.Изучая кинетику реакции
ClСН2СН2Cl→CН2=СН2+Cl2
При 3600С получили следующие данные:
Замер
Т,мин
V*106,м3
Проверьте, действительно ли это реакция первого порядка. Рассчитайте её константу скорости.
8. В реакции первого порядка концентрация исходного вещества составляла 1,345моль/м3 через 5 мин после начала реакции и 1,209 моль/м3 через 10мин после её начала. Определите константу скорости и начальную концентрацию исходного вещества.
9.термический распад паров ацетона является реакцией первого порядка
СН3СОСН3→СН2 = СН2 + СО +Н2
и протекает при 5040С с константой скорости 4,27*10-4с-1. Определите, за какое время в реакторе останется 20% первоначального количества исходного вещества. Как изменится давление в ректоре, если в начальный момент продукты реакции отсутствовали?
10. При исследовании методом меченых атомов в организм животных вводят соль, содержащую радиоактивный изотоп 24Na с периодом полураспада 14,8 ч. Вычислите время, в течение которого активность радиоактивного изотопа в организме животного уменьшится до 0,1 начальной дозы.
11. В настоящее время уран содержит изотопы 238U(99,28%) и 235U(0,72%) с периодом полураспада соответственно 4,5*109 и 7,1*108лет. Определите, каким было естественное содержание каждого изотопа урана в момент образования Земли 4,5млрд. лет назад.
12. Изучение кинетики реакции изомеризации циклопропана в пропен проводили при 5000С в газовой фазе, измеряя конечное давление циклопропана в зависимости от времени при различных начальных давлениях. Были получены следующие результаты:
Р0,торр
Т, с
Р, торр
Определите порядок реакции и константу скорости в этих условиях.
13.Разложение иодоводорода НJг→½Н2г+½J2г на золотой поверхности - реакция нулевого порядка. За 1с концентрация иодоводорода уменьшилась с 0,335моль до 0,285моль Рассчитайте константу скорости и период полураспада при начальной концентрации иодоводорода 0,400моль.
14. Установлено, что жидкофазная реакция А→В+С имеет нулевой порядок. Через какой промежуток времени прореагирует половина исходного вещества, если известны (А0)=1м и константа скорости 0,03моль*л-1*мин-1? Через какое время вещество А израсходуется практически полностью?
15.Увеличение начальной концентрации реактива вдвое вызывает удвоение времени полупревращения реакции. Определите порядок реакции по данному компоненту.
16.Константа скорости для реакции первого порядка
SO2Cl2 = SO2 + Cl2
равна 2,2*10-5 с-1 при 3200 С. Какой процент SO2Cl2 разложится при выдерживании его в течение 2ч при этой температуре?
17.Константа скорости реакции первого порядка
2N2O5г =2NO2г + O2г
при 250С равна 3,38*10-5 с-1 . Чему равен период полураспада N2O5? Чему будет равно давление в системе через 10мин, если начальное давление было равно 500 торр?
18.Реакция первого порядка с константой скорости 8,95*10-4с-1 протекает с выделением теплоты. Общее количество выделившейся теплоты при 96%-ном превращении некоторого количества вещества составляет 41,8кДж. Определите, какое количество теплоты выделится через 10; 20; 30; 40 и 50 минут с момента начала реакции.
1.В реакции второго порядка А+В→С за 1 час концентрации веществ А и В уменьшились по сравнению с начальной (А)0 = (В)0 =0,2моль/л на 30%. Рассчитайте константу скорости реакции.
2.Реакция разложения иодоводорода 2НJ=Н2+J2 протекает с константой скорости 1,85*10-4 л/(моль*с). Рассчитать время, за которое прореагирует 99% исходного вещества, если начальная концентрация была равна 1моль/л; 0,1моль/л.
3.Вычислите порядок реакции и константу скорости, если при изменении начальной концентрации с 0,502моль/л до 1,007моль/л время полупревращения уменьшается с 51 до 26с.
4.Установлено, что реакция 2-го порядка (1 реагент) завершается на 75% за 92мин при исходной концентрации реагента 0,24моля. Какое время потребуется, чтобы при тех же условиях концентрация реагента достигла 0,16моля.
5.Реакция второго порядка А+В→С+Д проводится в растворе с начальными концентрациями (А)0=0,060моль/л и (В)0=0,080моль/л. Через 60мин концентрация вещества А уменьшилась до 0,025моль/л. Рассчитать константу скорости и период полупревращения веществ А и В.
6.Реакция второго порядка 2А→В протекает в газовой фазе. Начальное давление равно Р0 (В отсутствует). Через какое время давление уменьшится в 1,5раза по сравнению с первоначальным? Какова степень протекания реакции к этому времени. Константа скорости равна 1(время в минутах).
7.Газовая реакция 2А→В имеет второй порядок по А и протекает при постоянном объёме и температура с периодом полураспада 1 час. Если начальное давление равно 1атм, то каковы парциальные давления А и В и общее давление через 1час. 2часа, 3часа после начала реакции?
8.Для реакции разложения ацетальдегида при температуре 5180С найдено, что время полупревращения равно 410с при начальном давлении 363торр и Т=880с при начальном давлении 169торр. Установите порядок реакции.
9.Для реакции второго порядка 2А→Р константа скорости равна 3,5*10-4 л*моль-1 *с-1.Вычислите время, в течение которого концентрация А уменьшится с 0,260 до 0,011м.
10.Какая из реакций – первого или второго порядка – закончится быстрее, если начальные концентрации веществ равны 1моль/л и константы скорости, выраженные через моль/л и с, равны 1 (За конец реакции принять степень конверсии, равную 99%).
11.При изучении реакции омыления эфира
СН3СООН3 + NаОН→СН3СООNа + СН3ОН
установлено, что порядок реакции по каждому из исходных веществ равен 1, константа скорости равна 0,137л*моль-1 *с-1 при 250С. Определите время, в течение которого прореагирует 5% эфира:
а)если начальная концентрация в реакционной смеси одинаковы и равны 0,1моль;
в)если начальная концентрация эфира равна С01 =0,1моль, С02 =0,2моль.
12.Константа скорости реакции второго порядка
СН3СООС2Н5 + NаОН → СН3СООNа + С2Н5ОН
равна 5,4л-моль*с. Сколько эфира прореагирует за 10мин при (СН3СООС2Н5)=(NаОН)=0,02моль/л. Какова должна быть исходная концентрация эфира и спирта, чтобы за это же время прореагировало 98% эфира?
13.Реакция
СН3СН2NО2 + ОН- → СН3СНNО2- + Н2О
имеет второй порядок и константу скорости к=39,1л*моль-1 *мин-1 ,при 00С.Был приготовлен раствор, содержащий 0,004моль нитроэтана и 0,005моль NаОН. Через какое время прореагирует 90% нитроэтана?
14. Щелочной гидролиз этилацетата-реакция второго порядка с константой скорости к=0,084л*млоль-1*с-1 при 250С. Взят 1л 0,05М раствора этилацетата. Какое время понадобится для образования 1,15г этанола при исходной концентрации щелочи: а)(ОН-)0 =0,05М; в)(ОН-)0=0,1М?
15.Реакция второго порядка А+В→Р проводится в растворе с начальными концентрациями (А)0=0,050моль*л-1 и (В) =0,080моль*л-1. Через 1час концентрация вещества А уменьшилась до 0,02 моль*л-1. Рассчитать константу скорости и период распада обоих веществ.
16.Реакция А+В→С имеет первый порядок по веществам А и В. Смешаны равные объемы растворов А и В с концентрацией, равной 1моль*л-1. Через 1час прореагировала половина веществ А.Какое количество веществ А останется в растворе через 2часа?
17. Гидролиз бутилацетата в щелочной среде - реакция второго порядка. Константа скорости её при некоторой температуре равна 3,93л*моль-1*мин-1. За сколько времени прореагирует 70% эфира, если:
1)исходные концентрации эфира и NаОН одинаковы и равны 0,05моль*л-1;
2)исходная концентрация эфира равна 0,05моль*л-1, щелочи 0,1моль*л-1.
18. Изучение кинетики окислительно – восстановительной реакции
НJО3 + Н2SO4 = НJO2 + Н2SО4
показало, что её скорость пропорциональна концентрации каждого из исходных веществ в первой степени. Экспериментально получено, что при смешивании реагентов с равными концентрациями концентрация каждого из них равнялась 0,25моль/л через 40с и 0,2моль/л через 60с после начала опыта. Рассчитать начальную концентрацию исходных веществ и константу скорости.
19.Реакция второго порядка 2А=В протекает за 600с на 25%. Сколько времени необходимо, чтобы реакция прошла на 50% при той же температуре?