Тема 8. Основы химической кинетики

 

1. Реакция F₂(г) + 2ClO₂(г) = 2ClO₂F(г) имеет первый порядок по фтору и по оксиду хлора. Определите

тип реакции (1 – простая, 2 – сложная)
во сколько раз увеличится ее скорость при увеличении давления в 3 раза

 

2. Для простой реакции 2NO(г) + Cl₂(г) = 2NОCl(г) определите

вид кинетического уравнения реакции (1. v = k∙СNO∙СCl2, 2. v = k∙СNO2∙СCl2, 3. v = k∙2СNO∙СCl2, 4. v = k∙СNOCl2)
во сколько раз увеличится её скорость при увеличении концентрации хлора в 2 раза

 

3. Скорость реакции A + B = С зависит от концентрации реагентов следующим образом:

СА, моль/л
СВ, моль/л
v, моль/(л∙мин)				?

Определите

общий кинетический порядок реакции
значение скорости, пропущенное в таблице

 

4. Скорость реакции 2А + В = 2D зависит от концентрации реагентов следующим образом:

СА, моль/л
СВ, моль/л
v, моль/(л∙мин)

Определите

вид кинетического уравнения реакции (1. v = k∙СА∙СВ; 2. v = k∙СА∙СВ2; 3. v = k∙СА2∙СВ; 4. v = k∙СА2)
константу скорости реакции

 

5. Скорость реакции 2Н₂О₂(г) = 2H₂O(г) + O₂(г) при 500 °С зависит от концентрации пероксида водорода следующим образом:

СН₂O₂, моль/л 0,2 0,4 0,2

v, моль/(л∙мин) 0,1 0,2 0,1

Определите

вид кинетического уравнения реакции (1. v = k∙СН2О20; 2. v = k∙СН2О2; 3. v = k∙СН2О22; 4. v = k∙СН2О2∙СО2)
константу скорости реакции	0,5

 

6. Скорость реакции 2N₂O(г) = 2N₂(г) + O₂(г) при 665 °С зависит от концентрации N₂O следующим образом:

СN₂O, моль/л 0,2 0,4

v, моль/(л∙мин) 9∙10^–5 1,8∙10^–4

Определите

общий кинетический порядок реакции
константу скорости реакции	4,5∙10–4

 

7. Скорость реакции 2N₂O₅(г) = 4NО₂(г) + O₂(г) при 45 °С зависит от концентрации N₂O₅ следующим образом:

СN₂O₅, моль/л 0,2 0,4

v, моль/(л∙мин) 1∙10^–4 2∙10^–4

Определите

вид кинетического уравнения реакции (1. v = k∙СN2O50; 2. v = k∙СN2O5; 3. v = k∙СN2O52)
константу скорости реакции	5∙10–4

 

8. Скорость реакции С₂Н₄Cl₂(г) = C₂Н₄(г) + Cl₂(г) при 360 °С зависит от концентрации
дихлорэтана С₂Н₄Cl₂ следующим образом:

СС₂Н₄Cl₂, моль/л 0,2 0,4

v, моль/(л∙мин) 3,34∙10^–5 6,68∙10^–5

Определите

вид кинетического уравнения реакции (1. v = k∙СС2Н4Cl20; 2. v = k∙СС2Н4Cl2; 3. v = k∙СС2Н4СCl2; 4. v = k∙СС2Н4Cl22)
константу скорости реакции	16,7∙10–5

 

9. Скорость реакции 2NO(г) + O₂(г) = 2NO₂(г) при 660 К зависит от концентрации реагентов следующим образом:

СNO, моль/л 0,01 0,01 0,03

СO₂, моль/л 0,01 0,02 0,02

v, моль/(л∙с) 2,5∙10^–3 5,0∙10^–3 4,5∙10^–2

Определите

общий кинетический порядок реакции
константу скорости при данной температуре	2,5∙103

 

10. Скорость реакции 2NO(г) + 2Н₂(г) = N₂(г) + 2Н₂О(г) при 1000 К зависит от концентрации реагентов следующим образом:

СNO, моль/л 0,12 0,12 0,02 0,04

СН₂, моль/л 0,02 0,04 0,12 0,12

v, моль/(л∙мин) 0,2 0,4 0,3 1,2

Определите кинетический порядок реакции

по оксиду азота
по водороду

 

11. Скорость реакции С₂Н₄Br₂ + 3KI = C₂H₄ + 2KBr + KI₃ в среде метанола при 60 °C зависит от концентрации реагентов следующим образом:

C_м(С₂Н₄Br₂), моль/л 0,5 0,5 1,5

C_м (KI), моль/л 1,8 7,2 1,8

v, моль/(л∙мин) 0,269 1,08 0,807

Определите

общий кинетический порядок реакции
константу скорости при данной температуре	0,3

 

12. Для реакции 2Co³⁺ + Tl⁺ = 2Co²⁺ + Tl³⁺ при 20 ºC получена в опытах следующая зависимость скорости от концентрации ионов в растворе:

 

Концентрация Co3+(моль/л):	0,1	0,3	0,4	0,3	0,3
Концентрация Tl+(моль/л):	0,1	0,1	0,1	0,2	0,3
Скорость (усл. ед.):

Определите

общий кинетический порядок реакции
константу скорости реакции

 

13. Скорость реакции термического разложения уксусного альдегида

СН₃СНО(г) = СН₄(г) + СO(г)

при 800 К зависит от его концентрации следующим образом:

ССН₃СНО, моль/л 0,2 0,4

v, моль/(л∙с) 1,8∙10^–6 7,2∙10^–6

Определите

кинетический порядок реакции
константу скорости при данной температуре	4,5∙10–5

 

14. Температурный коэффициент скорости простой реакции C₂H₄(г) + Br₂(г) = C₂H₄Br₂(г)
равен 2. Константа её скорости при 25 °С равна 1,7∙10^–4 л/(моль∙с). Определите

вид кинетического уравнения реакции (1. v = k∙СС2Н4∙СBr2; 2. v = k∙СC2H4∙СBr22; 3. v = k∙СC2H42∙СBr2; 4. v = k∙СC2H4)
константу скорости при 50 °С	9,6∙10–4

 

15. Константа скорости реакции первого порядка 2О₃(г) = 3О₂(г) при 0 °С равна 1,41∙10² с^–1
и 1,38∙10³ с^–1 при 27 °С. Вычислите

скорость реакции при 0 °С и концентрации озона 0,1 моль/л	14,1
температурный коэффициент скорости реакции	2,33

 

16. Константа скорости реакции первого порядка 2N₂O₅(г) = 2N₂О₄(г) + O₂(г) при 0 °С равна 7,9∙10^–7 с^–1 и 4,9∙10^–3 с^–1 при 65 °С. Вычислите

скорость реакции при 65 °С и концентрации N2O5 0,5 моль/л	2,45∙10–3
температурный коэффициент скорости реакции	2,69

 

17. Общий кинетический порядок некоторой простой реакции между газообразными веществами равен 3, температурный коэффициент её скорости – 4. Определите, во сколько раз увеличивается скорость этой реакции при повышении

давления в 10 раз (T = const)
температуры на 30 градусов (P = const)

 

18. Общий кинетический порядок некоторой простой реакции между газообразными веществами равен 2, температурный коэффициент её скорости – 3. Определите, во сколько раз увеличивается скорость этой реакции при повышении

давления в 6 раз (T = const)
температуры на 40 градусов (P = const)

 

19. Общий кинетический порядок некоторой простой реакции между газообразными веществами равен 2, температурный коэффициент её скорости – 4. Определите, во сколько раз увеличивается скорость этой реакции при повышении

давления в 10 раз (T = const)
температуры на 20 градусов (P = const)

 

20. Общий кинетический порядок некоторой простой реакции между газообразными веществами равен 3, температурный коэффициент её скорости – 2,5. Определите, во сколько раз увеличивается скорость этой реакции при повышении

давления в 6 раз (T = const)
температуры на 60 градусов (P = const)

 

21. Общий кинетический порядок некоторой простой реакции между газообразными веществами равен 2, температурный коэффициент её скорости – 3. Определите, во сколько раз увеличивается скорость этой реакции при повышении

давления в 5 раз (T = const)
температуры на 50 градусов (P = const)

 

22. Константа скорости простой реакции N₂O₄(г) = 2NO₂(г) равна 7∙10³ с^–1 при 1 °С и 4,8∙10⁴ с^–1 при 25 °С. Определите

вид кинетического уравнения реакции (1. v = k∙СN2О4; 2. v = k∙СNО22; 3. v = k∙СN2O42)
температурный коэффициент скорости реакции	2,2

 

23. Скорость простой реакции

2NO₂(г) = 2NO(г) + O₂(г)

при повышении температуры на 50 градусов возрастает в 5,3 раза. Определите

кинетический порядок реакции
температурный коэффициент скорости реакции	1,4

 

24. Константа скорости простой реакции

НСООН(г) = Н₂О(г) + СО(г)

равна 3,8∙10^–4 с^–1 при 15 °С, энергия активации равна 82,5 кДж/моль. Определите

вид кинетического уравнения реакции (1. v = k∙СНСОOН; 2. v = k∙ССO∙СН2О; 3. v = k∙СНСООН2)
константу скорости при 25 °С	1,2∙10–3

 

25. Константа скорости простой реакции

2NO(г) + Cl₂(г) = 2NOCl(г)

равна 5,4 л²/(моль²∙с) при 0 °С, и 1,05∙10² л²/(моль²∙с) при 150 °С. Определите

во сколько раз возрастает скорость реакции при увеличении концентрации обоих реагентов в 3 раза (T = const)
энергию активации реакции (кДж/моль)

 

26. Константа скорости простой реакции

C₂H₂(г) + Н₂(г) = C₂H₄(г)

равна 1,14×10^–2 л/(моль×с) при 500 °С, энергия активации равна 80 кДж/моль. Определите

вид кинетического уравнения реакции (1. v = k∙СС2Н2∙СН2; 2. v = k∙СC2H2∙СН22; 3. v = k∙СC2H22∙СН2; 4. v = k∙СC2H2)
константу скорости при 550 °С	6,2∙10–2

 

27. Уравнение реакции: CH₃NH₂ = HCN + 2H₂, её кинетическим уравнение: v = k∙СCH₃NH₂.

Константа её скорости при 593 °С равна 1,0∙10^–3 с^–1, и 1,5∙10^–2 с^–1 при 667 °С. Вычислите

скорость реакции при 593 °С и концентрации СН3NH2 0,1 моль/л	10–4
энергию активации реакции (кДж/моль)	247,5

 

28. Энергия активации простой реакции C₂H₅Br(г) = C₂H₄(г) + HBr(г) равна 218 кДж/моль. Определите, во сколько раз увеличится скорость реакции при повышении

давления в три раза
температуры от 300 К до 350 К

 

29. Энергия активации простой реакции C₂H₅Cl(г) = C₂H₄(г) + HCl(г) равна 247,5 кДж/моль. Определите, во сколько раз увеличится скорость реакции при повышении

давления в два раза
температуры от 350 К до 400 К

 

30. Реакция первого порядка 2N₂O₅(г) = 2N₂O₄(г) + O₂(г) имеет энергию активации равную 103,5 кДж/моль. Определите, во сколько раз увеличивается скорость реакции при повышении

концентрации оксида азота (V) в три раза
температуры от 298 К до 318 К	13,85

 

31. Энергия активации простой реакции N₂O₄(г) = 2NO₂(г) равна 54,4 кДж/моль. Определите, во сколько раз возрастёт скорость реакции

при увеличении давления в два раза
при повышении температуры от 0 °С до 15 °С	3,5

 

32. Энергия активации простой реакции C₂H₄(г) + Н₂(г) = C₂H₆(г) равна 180,5 кДж/моль. Определите, во сколько раз возрастает скорость реакции при повышении

общего давления в три раза
температуры от 350 К до 400 К

 

33. Реакция омыления этилацетата в щелочной среде, протекающая по уравнению

СН₃СООС₂Н₅ + ОН^– = СН₃СОО^– + С₂Н₅ОН,

является простой. Энергия активации реакции 47 кДж/моль. Определите, во сколько раз возрастает скорость реакции

при увеличении концентрации щёлочи в три раза
при повышении температуры от 20 °С до 40 °С	3,4

 

34. Энергия активации простой реакции СН₃Br + I^– = СН₃I + Br^– равна 76,6 кДж/моль. Определите, во сколько раз возрастает скорость реакции:

при увеличении концентрации йодид-ионов в два раза
при повышении температуры от 20 °С до 35 °С	4,6

 

35. Реакция 2СН₄(г) = С₂Н₂(г) + 3Н₂(г) описывается кинетическим уравнением v = k∙[СН₄]. Константа скорости при 800 °С равна 6∙10^–7 с^–1, энергия активации 330 кДж/моль. Определите

во сколько раз увеличится её скорость при повышении концентрации метана в 4 раза
константу скорости при 1000 °С	2∙10–4

 

36. Скорость реакции НСНО(г) = Н₂(г) + СО(г) при увеличении концентрации формальдегида в два раза увеличивается в четыре раза(при Т = const). Константа скорости при 510 и 607 °С равна 3,6∙10^–6 и 9,0∙10^–5 л/(моль∙с), соответственно. Определите

кинетический порядок реакции
энергию активации реакции (кДж/моль)

 

37. Скорость реакции CO(г) + Cl₂(г) = COCl₂(г) описывается кинетическим уравнением
v = k∙[CO]∙[Cl₂]^3/2. Константа скорости при 350 °С равна 3,81; энергия активации 48 кДж/моль. Вычислите

во сколько раз увеличится скорость реакции при увеличении общего давления в 4 раза
константу скорости реакции при 400 °С	7,6

 

38. Константа скорости простой реакции 2NO₂(г) = 2NO(г) + O₂(г) равна 1,5 л/(моль∙с) при 330 °С и 8,0 л/(моль×с) при 380 °С. Определите

кинетический порядок реакции
энергию активации реакции (кДж/моль)	109,5

 

39. Константа скорости простой реакции С₂Н₅Br(г) = C₂H₄(г) + HBr(г) равна 5,9∙10^–4 с^–1 при 395 °С и 2,5∙10^–3 с^–1при 420 °С. Вычислите

скорость реакции при 420 °С и концентрации С2Н5Br 0,2 моль/л	5∙10–4
энергию активации реакции (кДж/моль)	222,2

 

40. Константа скорости простой реакции 2OF₂(г) = 2F₂(г) + O₂(г) равна 1,4∙10^–2 л/(моль∙с) при 250 °С и 5,7∙10^–2 л/(моль∙с) при 270 °С. Вычислите

скорость реакции при 250 °С и концентрации OF2 0,2 моль/л	5,6∙10–4
энергию активации реакции (кДж/моль)	165,7

 

41. Константа скорости реакции 2NO₂(г) = 2NO(г) + O₂(г) равна 84 л∙моль^–1∙с^–1 при 600 К и 336 л∙моль^–1∙с^–1 при 620 К. Вычислите

энергию активации реакции (кДж/моль)	214,3
температурный коэффициент скорости реакции

 

42. При температуре 285 К некоторая реакция заканчивается за 3 ч, а при 305 К - за 45 мин.
Вычислите

температурный коэффициент скорости реакции
энергию активации реакции (кДж/моль)

 

43. Константа скорости реакции 2N₂O₅ = 2N₂О₄ + O₂ равна 7,8∙10^–7 при 273 К и 1,7∙10^–5
при 293 К. Определите

температурный коэффициент скорости реакции	4,67
энергию активации реакции (кДж/моль)	102,4

 

44. Константа скорости простой реакции 2HI(г) = H₂ + I₂ равна 1,2∙10^–6 мл/(моль∙с) при 575 К и 8,6∙10^–5 мл/(моль∙с) при 647 К. Определите

температурный коэффициент скорости реакции	1,81
энергию активации реакции (кДж/моль)

 

45. Константа скорости реакции СН₃СНО(г) = СН₄(г) + СO(г) при температуре 647 К равна 23,0 мл/(моль∙с), и 44,8 мл/(моль∙с) при 663 К. Определите

температурный коэффициент скорости реакции	1,52
энергию активации реакции (кДж/моль)

 

46. Константа скорости реакции 2NO(г) + Br₂(г) = 2NOBr(г) равна 2,1∙10³ мл²/(моль²∙с) при температуре 265 К и 2,7∙10³ мл²/(моль²∙с) при 288 К. Определите

температурный коэффициент скорости реакции	1,1
энергию активации реакции (кДж/моль)	6,93

 

47. Константа скорости реакции гидролиза сахарозы (в слабокислом растворе) при температуре 20 °С равна 4,4∙10^–6, а при 50 °С – 2,3∙10^–4. Определите

температурный коэффициент скорости реакции	3,74
энергию активации реакции (кДж/моль)	103,7

 

48. Константа скорости реакции омыления этилацетата в щелочной среде

СН₃СООС₂Н₅ + ОН^– = СН₃СОО^– + С₂Н₅ОН

при температуре 0 °С равна 0,0195, а при 25 °С – 0,1093. Определите

температурный коэффициент скорости реакции
энергию активации реакции (кДж/моль)	46,6

 

49. Скорость реакции разложения пероксида водорода в водном растворе

2Н₂О₂(р) = 2H₂O(ж) + O₂

описывается кинетическим уравнением v = k∙[H₂O₂]. В отсутствие катализатора энергия активации реакции 75,4 кДж/моль, в присутствии катализатора (коллоидной платины) 49 кДж/моль. Определите, во сколько раз увеличивается скорость реакции

при увеличении концентрации Н2О2 в три раза
при введении в раствор коллоидной платины

 

50. Скорость реакции 2HI(г) = H₂(г) + I₂(г) описывается кинетическим уравнением v = k∙[НI]².

В отсутствие катализатора энергия активации реакции равна 184 кДж/моль, в присутствии катализатора (золота) 107 кДж/моль. Определите, во сколько раз увеличивается скорость реакции

при увеличении давления в два раза
в присутствии катализатора	8,64∙1013