Определение порядка реакции и константы скорости реакции

ДЗ по теме «Кинетика химических реакций»
7 Определение порядка и константы скорости реакции
1. Определите порядок реакции и константу скорости разложения пероксида
водорода в присутствии катализатора при 298 К, если концентрация H2O2
меняется с течением времени следующим образом:
τ, мин ………………..………0
10
20
30
40
С(H2O2), моль/л …….………2,50 0,90
0,32 0,12
0,04.
2. Определите порядок реакции и константу скорости разложения оксида
азота (V), растворенного в тетрахлорметане при 45°С, используя
следующие опытные данные:
τ, мин………………………….0
5,7
16,9
35,5
С(N2O5), моль/л........................2,08
1,67
1,11
0,55
3. Скорость реакции разложения N2О5 в тетрахлорметане изучали, измеряя
объем кислорода V(О2), выделяющегося через различные промежутки
времени:
τ, мин................................10
20
30
40
∞
3
V(О2), см ………………6,30
11,40
15,53
18,90
34,75.
Определите порядок и константу скорости реакции графическим методом.
Рассчитайте период полураспада N2О5 в тетрахлорметане.
4. При гомогенно-каталитическом разложении пероксида
получены следующие данные:
τ·10-2,с.........................0
5,00
8,40
12,84
19,5
С(H2O2), моль/л…….0,35 0,227
0,160 0,110
0,06
Определите порядок и константу скорости реакции.
водорода
31,08
0,025.
5. Кинетику реакции, в которой происходило образование кислоты, изучали
путем отбора проб реакционной смеси и их титрования одним и тем же
раствором щелочи. Объемы щелочи, которые пошли на титрование:
τ, мин....................................0
27
60
∞
3
V(щелочи), см ……………0
18,1
26,0
29,7.
Докажите, что реакция имеет первый порядок. Рассчитайте период
полупревращения.
6. Фенилдиазохлорид разлагается по уравнению: C6H5N2Cl → C6H5Cl + N2.
При температуре 323К и начальной концентрации 10 г/л были получены
следующие результаты:
τ, мин...........................6
12
18
24
30
∞
3
V(N2),см .....................19,3
32,6
41,3
46,5
50,4
58,3
Определите порядок и константу скорости реакции.
7. Скорость гетерогенно-каталитического разложение пероксида водорода
при 293К изучали газометрическим методом. При этом были получены
следующие результаты:
τ, мин........................2
3
4
5
6
∞
3
V(O2),см .................22,5
28,1
32,0
35,2
37,4
41,4
Определите порядок и константу скорости реакции.
8. Кинетику разложения комплексного иона [Mn(C2O4)3]3- при 293К изучали
фотометрическим методом. Оптическую плотность D окрашенного
раствора, содержащего [Mn(C2O4)3]3-, измеряли через определенные
промежутки времени. При этом были получены следующие результаты:
τ, мин..................0
2
4
7
11
15
20
D..........................1,3
1,0
0,78
0,53
0,31
0,19
0,095.
Определите порядок и константу скорости реакции.
9. Изучая реакцию омыления этилацетата, Вальдер взял равные
концентрации эфира и щелочи (по 0,02 моль/л). Остаток щелочи
определялся титрованием. Ниже приведены результаты измерений при
20,5°С:
τ, мин.............................0
15
35
55
120
∞
2
С(OH )·10 , моль/л……2,00
0,766 0,426
0,289 0,1380 0
Определите порядок и константу скорости реакции.
10. При изучении кинетики гидролиза сахарозы были получены следующие
данные
τ, мин..................................0
30
90
130
180
С(С12H22O11), моль/л…….0,500
0,451
0,363
0,315 0,267.
Определите порядок и константу скорости реакции.
11.Пероксид водорода в водном растворе разлагается по уравнению 2H2O2 →
2H2O + O2. Кинетику этой реакции исследовали титрованием проб
одинакового объема (2см3) 0,0015М раствором KMnO4. Определите
порядок и константу скорости реакции методом подстановки, по
следующим экспериментальным данным:
τ, мин....................0
5
10
15
20
30
40
3
V(KMnO4),см ......23,6
18,1 14,8
12,1
9,4
5,8 3,7.
12.При омылении 0,01М раствора метилацетата 0,01М раствором NaOH при
25°С получили следующие данные:
τ, с.......................... 180
300
420
600
х, моль.................... 2,60
3,66
4,50
5,36∙10-3.
Докажите, что реакция имеет второй порядок графическим методом.
13.При изучении кинетики разложения бромистого нитрозила NOBr
получены следующие данные:
τ, с...........................0
6
12
8
24
С(NOBr),моль/л.....0,0286 0,0253
0,0229
0,0208
0,0190.
Определите порядок и константу скорости реакции.
14.Радикал ClO быстро распадается в результате реакции 2СlO → Cl2 + O2.
Были получены следующие кинетические данные:
τ·103, с..........................0,12 0,62
0,96
1,60
3,20
4,00
6
С(ClO)·10 ,моль/л.......8,49 8,09
7,10
5,79
5,20
4,77.
Определите общий порядок и константу скорости реакции.
15.Разложение оксида азота (I) по уравнению N2О → N2 + O при 900°С
характеризуется следующими данными:
τ, мин………………………………...15
30
53
65
80
100
Степень превращения, % ………….16,5
32
50
57
65
73.
Определите константу скорости реакции и период полураспада N2О.
16.При изучении кинетики омыления метилацетата щелочью были получены
следующие данные:
τ, мин..............................0
5
10
25
С(NaOH), моль/л…….0,00740
0,00634
0,00464
0,00254.
Начальные концентрации щелочи и эфира одинаковы и равны 0,01 моль/л.
Определите порядок и константу скорости реакции.
17.Для изучения кинетики изомеризации цианата аммония в мочевину
цианат аммония массой 22,9 г растворили в воде и объем раствора довели
до 1,00 л. При измерении содержания мочевины в растворе получены
следующие данные:
τ, мин.............................0
20,0
50,0
65,0
150
m(СO(NH2)2), г……….0
7,0
12,1
13,8
17,7.
Определите порядок и константу скорости реакции.
18.Докажите, что реакция этерификации лауриновой кислоты лауриловым
спиртом имеет третий порядок, если при начальных концентрациях
кислоты и спирта по 0,02М были получены следующие данные:
τ, мин........................................0
30
60,0
120
180
240
Степень превращения, %…....0
5,48
9,82
18,1 23,8
27,1.
Определите константу скорости реакции.
19.Кинетику
кислотного
гидролиза
сложного
эфира
изучали
фотометрическим методом. Оптическую плотность D окрашенного
раствора, содержащего продукт реакции, измеряли через определенные
промежутки времени и получили следующие данные:
τ, сут.......0
0,8
2,9
4,6
6,7
8,6
11,7
D.............0,129
0,141 0,162
0,181
0,200
0,213 0,229.
Докажите, что реакция имеет первый порядок.
20.Определите порядок и константу скорости реакции омыления этилацетата
гидроксидом натрия при 10°С, если на титрование 100 мл смеси,
содержащей исходные вещества в равных количествах, были затрачены
следующие объемы 0,043М раствора HСl:
τ, мин........................................0
4,89
10,37
24,78
V(HCl), мл................................61,95 50,59
42,40
29,35.
21.Докажите, что реакция разложения ацетона CH3COCH3 → C2H4 + H2 + CO
является реакцией первого порядка, если концентрация ацетона во
времени изменяется следующим образом:
τ, мин..........................................0
15
30
С, моль/л....................................2,54
0,983
0,381.
22.При изучении кинетики реакции 2А → В, протекающей в жидкой фазе,
получили следующие данные:
τ, мин.....................0
10
20
30
40
∞
С(В), моль/л..........0
0,089
0,153
0,200
0,230 0,312.
Определите порядок реакции.