в реакційній суміші залишиться 60% речовини А.
Рішення. За законом дії мас. У початковий момент швидкість V1=0,4? 52? 3,5=35. Після закінчення деякого часу в реакційній суміші залишиться 60% речовини А, т. Е. Концентрація речовини А стане рівною 5? 0,6=3 моль/л. Значить, концентрація А зменшилася на 5? 3=2 моль/л. Так як А і В взаємодіють між собою у співвідношенні 2: 1, то концентрація речовини В зменшилася на 1 моль і стала рівною 3,5 - 1=2,5 моль/л.
Отже, V2=0,4? 32? 2,5=9.
Приклад 4.3. Через деякий час після початку реакції 2NO + O2=2NO2 концентрації речовин складали (моль/л):=0,06; =0,12; =0,216. Знайти вихідні концентрації NO і O2.
Рішення. Вихідні концентрації NO і O2 знаходимо на основі рівняння реакції, згідно з яким на освіту 2 моль NO2 витрачається 2 моль NO. За умовою задачі утворилося 0,216 моль NO2, на що витратилося 0,216 моль NO. Значить, вихідна концентрація NO дорівнює
=0,06 + 0,216=0,276 моль/л.
За рівняння реакції на освіту 2 моль NO2 необхідно 1 моль О2, а для отримання 0,216 моль NO2 потрібно 0,216/2=0,108 моль О2. Вихідна концентрація О2 дорівнює=0,12 + 0,108=0,228 моль/л.
Таким чином, вихідні концентрації становили:
=0,276 моль/л; =0,228 моль/л.
Приклад 4.4. При 323 К деяка реакція закінчується за 30 с. Визначити, як зміниться швидкість реакції і час її протікання при 283 К, якщо температурний коефіцієнт швидкості реакції дорівнює 2.
Рішення. За правилом Вант-Гоффа знаходимо, у скільки разів зміниться швидкість реакції:
.
Швидкість реакції зменшується в 16 разів. Швидкість реакції і час її протікання пов'язані обернено пропорційною залежністю. Отже, час протікання даної реакції збільшиться в 16 разів і складе 30? 16=480 с=8 хв.
Завдання і вправи для самостійного вирішення
.1. Реакція протікає по рівнянню 3Н2 + СО=СН4 + H2O.
Початкові концентрації реагуючих речовин були (моль/л):=0,8; C CO=0,6. Як зміниться швидкість реакції, якщо концентрацію водню збільшити до 1,2, а концентрацію оксиду вуглецю до 0,9 моль/л?
(Відповідь: збільшиться в 5 разів).
.2. Реакція розкладання N2O йде по рівнянню 2N2O=2N2 + O2. Константа швидкості реакції дорівнює 5? 10-4. Початкова концентрація=0,32 моль/л.
Визначити швидкість реакції в початковий момент і в той момент, коли розкладеться 50% N2O. (Відповідь: 5,12.10-5; 1,28.10-5).
.3. Реакція між речовинами А і В виражається рівнянням А + 2В=D. Початкові концентрації (моль/л): СА=0,3 і СВ=0,4. Константа швидкості дорівнює 0,8. Обчислити початкову швидкість реакції і визначити, як змінилася швидкість реакції після закінчення деякого часу, коли концентрація речовини А зменшилася на 0,1 моль. (Відповідь: 3,84.10-2; зменшилася в 6 разів).
.4. Чому дорівнює температурний коефіцієнт швидкості реакції, якщо при зниженні температури на 30 ° С, час протікання реакції збільшилася в 64 рази? (Відповідь: 4).
№ 4.5. Обчислити, при якій температурі реакція закінчиться за 45 хв, якщо при 20 ° С на це буде потрібно 3 ч. Температурний коефіцієнт швидкості реакції дорівнює 3. (Відповідь: +33 ° С).
.6. Як зміниться швидкість реакції CO + Cl2=COCl2, якщо підвищити тиск в 3 рази і одночасно підвищити температуру на 30 ° С (?=2)?
(Відповідь: збільшиться в 72 рази).
.7. Реакції протікають по рівняннях:
С (к) + О2 (г)=СО2 (г); (1)
СО (г) + О2 (г)=2СО2 (г). (2)
Як зміниться швидкість (1) і (2) реакцій, якщо в кожній системі: а) зменшити тиск в 3 рази; б) збільшити обсяг судини в 3 рази; в) підвищити концентрацію кисню в 3 рази? (Відповідь: а) зменшиться в (1) в 3, во (2) в 27 разів;
б) зменшиться в (1) в 3, во (2) в 27 разів; в) збільшиться в (1) і (2) в 3 рази).
.8. Реакція йде по рівнянню H2 + I2=2HI. Константа швидкості дорівнює 0,16. Вихідні концентрації Н2 і I2 відповідно рівні 0,04 і 0,05 моль/л. Обчислити початкову швидкість реакції і її швидкість, коли концентрація Н2 стане рівною 0,03 моль/л. (Відповідь: 3,2.10-4; 1,9.10-4).
.9. Окислення сірки та її діоксиду протікає по рівняннях:
(к) + О2 (г)=SO2 (г); (1)
SO2 (г) + О2 (г)=2SO3 (г). (2)
Як зміниться швидкість (1) і (2) реакцій, якщо в кожній системі: а) збільшити тиск в 4 рази; б) зменшити обсяг судини в 4 рази; в) підвищити концентрацію кисню в 4 рази? (Відповідь: а) збільшиться в (1) в 4, у (2)? в 64 рази; б) збільшиться в (1) в 4, у (2)? в 64 рази; в) збільшиться в (1) і (2) в 4 рази.
.10. Константа швидкості реакції 2А + В=D дорівнює 0,8. Початкові концентраціі (моль/л): СА=2,5 і СВ=1,5. У результаті реакції концентрація речовини СВ виявилася рівною 0,6 моль/л. Обчислити, чому стала дорівнює СА та швидкість реакції. (Відповідь: 0,7 моль/л; 0,235).
.11. Реакція протікає по ...
