V кон = 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 Δ f H º (298 K ) и S º (298 K ) веществ, определить температуру, при которой константа равновесия реакции CO 2(г) + C (к) <=> 2 CO (г) равна единице. Записать выражение для константы равновесия данной реакции.
Твердые вещества в выражение Кр не включаются.
Значения Δ f H º (298 K ) и S º (298 K ) веществ берем из таблицы. По условию Кр = 1, следовательно, lgKp = 0, тогда
Δ r H °(298 K) – T Δ r S °(298 K) = 0,
T = ,
где 103 – коэффициент пересчета килоджоулей в джоули.
Δ r H º(298 K) = 2 Δ f H º(298 K, CO( г ) ) – [ Δ f H º(298 K, CO2( г ) ) +
+ Δ f H º(298 K, C к )]
Δ r H º(298 K) = 2(–110,5) – [(–393,5) + 0] = 172,5 кДж .
Δ r S º(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.
Δ r H º(298 K) – T Δ r S º (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 m р-ра = 500 г = 0,52 кг·к/моль = 1,86 |
Решение
t кип р-ра = 100 ºС + ∆ t кип ,
t зам р-ра = 0 ºС – ∆ t зам ,
∆ t кип = · cm ( ),
∆ t зам = · cm ( ),
cm ( ) – моляльность сахарозы в растворе, моль/кг.
cm ( ) = ,
где – количество растворенной сахарозы,
Моль.
= , г;
cm ( ) моль/кг,
где М = 342 г/моль
∆ t кип = 0,52 ∙ 0,21 = 0,109 ºС;
t кип р-ра = 100 ºС + 0,109 ºС = 100,109 ºС;
∆ t зам = 1,86∙0,21 = 0,391 ºС;
t зам р-ра = 0 ºС – 0,391 ºС = –0,391 ºС.
Ответ: t кип р-ра = 100,109 ºС;
t зам 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: m в = 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).
с в – молярная концентрация
вещества, моль/л.
V р-ра = m р-ра /ρр-ра =
( m B + m )/ρр-ра , см3.
V р-ра = 102,3 см3 = 0,102 л.
с в = , моль/л,
где m в – масса растворенного неэлектролита, г;
Мв – молярная масса растворенного неэлектролита, г/моль.
π = ∙ R ∙ T , кПа;
М в = = 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 ( NH 2 )2) при 298 К, если давление насыщенного пара над водой при той же температуре равно 2,34 кПа.
Дано: = 1,0 % Т = 298 К p o = 2,34 кПа |
Решение
р = р o ∙
= ,
где р – давление насыщенного пара воды над раствором, кПа,
р o – давление насыщенного пара воды, кПа;
– молярная доля воды;
– количество воды, моль;
– количество CO ( NH 2 )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 ( NH 2 )2 составляет 2,33 кПа.
Дата: 2018-12-28, просмотров: 244.