рівнянню
HCl + O2=2H2O + 2Cl2.
Через деякий час після початку реакції концентрації беруть участь у ній речовин сталі (моль/л):=0,85; =0,44; =0,30. Обчислити початкові концентрації HCl і О2. (Відповідь:=1,45;=0,59 моль/л).
.12. Початкові концентрації речовин в реакції СО + Н2О? СО2 + Н2 були рівні (моль/л): CCO=0,5; =0,6; =0,4; =0,2. Обчислити концентрації всіх що у реакції речовин після того, як прореагував 60% Н2О. (Відповідь: CCO=0,14;=0,24;=0,76;=0,56 моль/л).
.13. Як зміниться швидкість реакції 2СО + О2=СО2, якщо: а) обсяг реакційного судини збільшити 3 рази; б) збільшити концентрацію СО в 3 рази; в) підвищити температуру на 40 ° С (?=2)? (Відповідь: а) зменшиться в 27 разів; б) збільшиться в 9 разів; в) збільшиться в 16 разів).
.14. При 10 ° С реакція закінчується за 20 хв. Скільки часу триватиме реакція при підвищенні температури до 40 ° С, якщо температурний коефіцієнт дорівнює 3? (Відповідь: 44,4 с).
.15. У скільки разів слід збільшити а) концентрацію СО в системі 2СО=СО2 + С, щоб швидкість реакції зросла в 4 рази? б) концентрацію водню в системі N2 + 3H2=2NH3, щоб швидкість реакції зросла в 100 разів? в) тиск в системі 2NO + O2=2NO2, щоб швидкість утворення NO2 зросла в 103 разів? (Відповідь: 2 рази; 4,64 рази; 10 разів).
.16. Швидкість реакції А + 2В=АВ2 при СА=0,15 і СВ=0,4 моль/л дорівнює 2,4? 10? 3. Визначити константу швидкості та швидкість реакції, коли концентрація В стане 0,2 моль/л. (Відповідь: 0,1; 2? 10-4).
4.17. Як зміниться швидкість реакції 2А + В=А2В, якщо концентрацію речовини А збільшити в 3 рази, концентрацію речовини В зменшити в 2 рази, а температуру підвищити на 40 ° С (?=2)? (Відповідь: збільшиться в 72 рази).
4.18. Реакція йде по рівнянню 2H2S + 3O2=2SO2 + 2H2O. Через деякий час після початку реакції концентрації беруть участь у ній речовин сталі (моль/л):=0, 009; =0,02; =0,003. Обчислити: а) концентрацію водяної пари в цей момент; б) вихідні концентрації сірководню і кисню. (Відповідь:=0,003;=0,012;=0,0245 моль/л).
.19. Дві реакції протікають при 25 ° С з однаковою швидкістю. Температурний коефіцієнт швидкості першої реакції дорівнює 2, другий - 3. Знайти відношення цих швидкостей при 75 ° С. (Відповідь: V2/V1=7,59).
4.20. Реакція йде по рівнянню N2 + 3H2=2NH3. Через деякий час після початку реакції концентрації реагуючих речовин були (моль/л):
=0,8; =1,5; =0,1. Обчислити концентрації речовин в момент, коли концентрація N2 стала 0,5 моль/л. (Відповідь:=0,6;=0,7 моль/л).
Лабораторна робота 5. Каталозі
Мета роботи: вивчити поняття «каталізатор», «каталіз», «каталіз гомогенний і гетерогенний».
Завдання: провести каталітичне розкладання пероксиду водню. Виконати вимоги до результатів дослідів, оформити звіт, вирішити задачу.
Теоретичне введення
Каталізаторами називаються речовини, що збільшують швидкість хімічних реакцій, але самі залишаються після неї хімічно незмінними. Явище зміни швидкості реакції під впливом каталізаторів називається катализом.
Каталізатор буває гомогенний і гетерогенний. Якщо каталізатор і реагують речовини знаходяться в одному фазовому стані, то каталіз називають гомогенним. Механізм гомогенного каталізу пояснюється виникненням за участю каталізатора нестійких проміжних сполук. При цьому енергія активації знижується і активними стають молекули, енергія яких була недостатня для здійснення реакції без каталізатора. Наприклад, реакція
SO2 (г) + O2 (г)? 2SO3 (г)
протікає з малою швидкістю. Для збільшення швидкості реакцію проводять у присутності каталізатора NO, який з одним з реагентів, а саме з О2, утворює нестійке проміжне з'єднання NO2, взаимодействующее у свою чергу з іншим реагентом SO2:
О2 (г) + 2NO (г)? 2NO2 (г)
NO2 (г) + 2SO2 (г)? 2SO3 (г) + 2NO (г)
О2 (г) + 2SO2 (г)? 2SO3 (г).
Як бачимо, в сумарне рівняння реакції каталізатор не входить, тобто в результаті реакції він не відчуває хімічне перетворення.
Якщо каталізатор і взаємодіючі речовини знаходяться в різних фазових станах, т. е. мають межу розділу, то каталіз називають гетерогенним. У цьому випадку каталізаторами зазвичай є тверді речовини, на поверхні яких реагують рідини або гази. Сумарна швидкість реакції на твердому каталізаторі залежить від площі його поверхні, тому для прискорення реакції застосовують каталізатори з розвиненою поверхнею: тонко подрібнені порошки або підкладки (пористі вугілля, силікати) з нанесеним тонким шаром каталізатора. Гетерогенні каталітичні реакції починаю...
