Реакция между веществами А и В описывается уравнением



Мы поможем в написании ваших работ!


Мы поможем в написании ваших работ!



Мы поможем в написании ваших работ!


ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Реакция между веществами А и В описывается уравнением



А(г) + 2В(г) = 2С(г).

Константа скорости этой реакции равна 0,1. Начальные концентрации реагирующих веществ со(А) = 0,4 моль/л, со(В) = 0,8 моль/л. Вычислить начальную скорость реакции и определить во сколько раз она изменится, если концентрация вещества А уменьшится на 0,1 моль/л.

Дано: Уравнение реакции, К = 0,1 с = 0,4 моль/л с = 0,8 моль/л с уменьшается на 0,1 моль/л Решение В простейших одностадийных реакциях скорость пропорциональна концентрациям реагирующих веществ в степенях, равных их стехиометрическим коэффициентам в уравнении реакции. = K·с · = = 0,1∙0,4·0,82 = = 0,0256 моль/(л∙с).
Vнач – ? = ?

Исходные вещества реагируют между собой согласно стехиометрическим коэффициентам в уравнении реакции.

Моль А – 2 моль В

0,1 моль А – х моль В

х = моль.

Следовательно, уменьшение концентрации вещества А на 0,1 моль/л сопровождается уменьшением концентрации вещества В на 0,2 моль/л, тогда:

Vкон = К·сА· .

= 0,1(0,4 – 0,1)(0,8 – 0,2)2 = 0,0108 моль/(л·с).

В связи с уменьшением концентрации реагирующих веществ в ходе реакции скорость реакции уменьшается:

= 2,37,

Т.е. скорость реакции уменьшилась в 2,37 раза.

Ответ: = 0,0256 моль/(л∙с).

При уменьшении концентрации вещества А на 0,1 моль/л, скорость реакции уменьшилась в 2,37 раза.

2.Энергия активации некоторой реакции равна 60 кДж/моль. Во сколько раз изменится скорость реакции: а) при повышении температуры от 320 до 360 К? б) если она протекает при 298 К в присутствии катализатора (Еак (кат)= 48 кДж/моль)?

б) Зависимость скорости реакции от наличия катализатора выражается уравнением

= 2,103,

откуда = 101,03= 127.

Ответ:

а) при повышении температуры от 320 до 360 К скорость реакции возрастает в 12,3 раза;

б) в присутствии катализатора скорость реакции возрастает в 127 раз.

3.Используя справочные данные по ΔfHº(298 K) и Sº(298 K) веществ, определить температуру, при которой константа равновесия реакции CO2(г) + C(к) <=> 2CO(г) равна единице. Записать выражение для константы равновесия данной реакции.

Твердые вещества в выражение Кр не включаются.

Значения ΔfHº(298 K) и Sº (298 K) веществ берем из таблицы. По условию Кр = 1, следовательно, lgKp = 0, тогда

ΔrH°(298 K) – TΔrS°(298 K) = 0,

T = ,

где 103 – коэффициент пересчета килоджоулей в джоули.

ΔrHº(298 K) = 2ΔfHº(298 K, CO(г)) – [ΔfHº(298 K, CO2(г)) +

+ ΔfHº(298 K, Cк)]

ΔrHº(298 K) = 2(–110,5) – [(–393,5) + 0] = 172,5 кДж.

ΔrSº(298 K) = 2 Sº(298 K, CO(г)) – [Sº(298 K, CO2(г)) + Sº(298 K, C(k))] =

= 2·197,5 – (213,7 + 5,74) = 175,56 Дж/К.

Т = = 982,6 K.

ΔrHº(298 K) – TΔrSº (298 K) = –2,303RTlgKp

Ответ: Кр = 1 при 982,6 К.

 

6. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ

УРОВЕНЬ В

1. Вычислить температуры кипения и замерзания водного раствора, содержащего 0,1 моль сахарозы ( ) в 500 г раствора.

= 0,52 кг·К/моль, = 1,86 кг·К/моль.

Дано: = 0,1 моль mр-ра = 500 г = 0,52 кг·к/моль = 1,86 Решение tкип р-ра = 100 ºС + ∆tкип, tзам р-ра = 0 ºС – ∆tзам , ∆tкип = ·cm ( ), ∆tзам = ·cm ( ), cm( ) – моляльность сахарозы в растворе, моль/кг.
tкип р-ра – ? tзам р-ра – ?

cm( ) = ,

где – количество растворенной сахарозы,

Моль.

= , г;

cm( ) моль/кг,

где М = 342 г/моль

tкип = 0,52 ∙ 0,21 = 0,109 ºС;

tкип р-ра = 100 ºС + 0,109 ºС = 100,109 ºС;

tзам = 1,86∙0,21 = 0,391 ºС;

tзам р-ра = 0 ºС – 0,391 ºС = –0,391 ºС.

Ответ: tкип р-ра = 100,109 ºС;

tзам р-ра = – 0,391 ºС.

2. В 100 г воды содержится 2,3 г неэлектролита. Раствор обладает при 25 ºС осмотическим давлением, равным 618,5 кПа. Определить молярную массу неэлектролита. Плотность раствора принять равной 1 г/см3.

Дано: mв = 2,3 г t = 250C = 100 г π = 618,5 кПа ρр-ра = 1 г/см3 Решение π = св R ∙ T, кПа. R = 8,314 л∙кПа/(моль∙К). св – молярная концентрация вещества, моль/л. Vр-ра = mр-рар-ра = (mB + m )/ρр-ра , см3. Vр-ра = 102,3 см3 = 0,102 л.
МВ – ?

св = , моль/л,

где mв – масса растворенного неэлектролита, г;

Мв – молярная масса растворенного неэлектролита, г/моль.

π = R T, кПа;

Мв = = 90,33 г/моль.

Ответ: молярная масса растворенного вещества равна 90,06 г/моль.

3. Определить давление насыщенного пара воды над 1,0 %-м раствором карбамида (CO(NH2)2) при 298 К, если давление насыщенного пара над водой при той же температуре равно 2,34 кПа.

Дано: = 1,0 % Т = 298 К po = 2,34 кПа Решение р = рo = ,
Р – ?

где р – давление насыщенного пара воды над раствором, кПа,

рo – давление насыщенного пара воды, кПа;

– молярная доля воды;

– количество воды, моль;

– количество CO(NH2)2, моль;

= 60 г/моль, = 18 г/моль.

В 100 г 1 %-го раствора карбамида содержится 1 г карбамида и 99 г воды.

р = = 2,33 кПа.

Ответ: давление насыщенного пара воды над 1 %-м раствором CO(NH2)2 составляет 2,33 кПа.

РАСТВОРЫ СИЛЬНЫХ И СЛАБЫХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ. ПРОИЗВЕДЕНИЕ РАСТВОРИМОСТИ.

ИОННО-МОЛЕКУЛЯРНЫЕ УРАВНЕНИЯ

УРОВЕНЬ В

1. Вычислить рН следующих водных растворов:

а) 0,02 М HCl,

б) 0,2 М KOH.

Дано: cHCl = 0,02 М cKOH = 0,2 М Решение а) HCl = H+ + Cl- рН = -lg c ;
pH – ?

HCl – сильный электролит, α = 1,

– число Н+, образовавшихся при диссоциации одной молекулы НСl,

n = 1, тогда = c = 0,02 моль/л = 2 · 10-2 моль/л.

рН = -lg2·10-2 = -lg2 + (-lg10-2)= – 0,3 + 2 = 1,7.

б) KOH = К+ + ОН-;

рН = 14 – рОН; рОН = -lgc ,

c = c · α · n ,

КОН – сильный электролит, α = 1,

n – число ОН-, образовавшихся при диссоциации одной молекулы КОН, n = 1, тогда c = cKOH = 2·10-1 моль/л,

рОН = –lg(2·10-1) = –lg2 + (–lg10-1) = – 0,3 + 1 = 0,7.

рН = 14 – 0,7 = 13,3.

Ответ: рН 0,02 М HCl равно 1,7;

РН 0,2 М КОН равно 13,3.



Последнее изменение этой страницы: 2016-04-19; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.229.142.91 (0.008 с.)