АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Задача №2. Химическая кинетика

Читайте также:
  1. Анализ деятельности ППМС-центра по задачам
  2. Андрей Исаев — о новых задачах на посту вице-спикера Госдумы
  3. Аппроксимационная задача линейной регрессии
  4. Використання динамічної маршрутизації в задачах самоорганізації мобільних дослідницьких роїв
  5. Вся деятельность участкового врача-педиатра строится в соответствии с задачами детской поликлиники в четырех основных направлениях
  6. Вывод: Интегральная задача
  7. Гормоны стероидной природы: глюкокортикоиды, половые гормоны, минералокортикоиды. Химическая структура гормонов, механизм действия, влияние на обмен веществ.
  8. Задача (БУ амортиз. первон. ст-ти сооруж 150млн.р.) (решение)
  9. Задача (бу молодняк переведен в осн.стадо)(решение)
  10. Задача (БУ на амортиз. ст-ть груз.авто 120 млн.р.) (решение)
  11. Задача (затраты НЗП по посеву многолетних трав в сумме 6800)
  12. Задача (орпеделение размера выручки) (решение)

Самостоятельная работа №2 «Химическая термодинамика, равновесие и химическая кинетика»

Задание

 

Задача 1. Химическая термодинамика, равновесие.

1. Для заданного процесса (см. свой вариант Таблицы 1) рассчитайте D rH 0298, D rS 0298, D rG 0298(двумя способами) и сделайте вывод по полученным значениям. Определите возможность самопроизвольного протекания реакции при стандартных состояниях и температуре 298 К.

 

2. Определите область температур, в которой возможно самопроизвольное протекание процесса при стандартных состояниях веществ, и постройте график зависимости D rG 0 = f (T) (в предположении, что D rH 0 и D rS 0 не зависят от температуры).

 

3. Рассчитайте D rGT при температуре T (для начального момента реакции), если исходные парциальные давления газов рисх в реакционной смеси соответственно равны рA, рB, рC, рD (см. Таблица 1). Сравните полученный результат D r G T со стандартным значением D r G0 T при той же температуре T, сделайте вывод, в каком случае процесс более вероятен.

 

4. Для какой-либо температуры, взятой из области самопроизвольного протекания реакции, найденной в п.2, рассчитайте значение K Р (с учетом R = 8,31 Дж/моль . К) и K C (с учетом R = 0,082 л . атм/моль . К). Сделайте вывод по полученным значениям.

Для данной температуры рассчитайте равновесный состав смеси при изобарно-изотермическом протекании реакции, если давление в системе

Р 0= 2 атм, а исходный состав равен n A, n B, n C, n D (см. Таблица 1). Для гетерогенной реакции оцените, сколько конденсированного вещества прореагировало к моменту установления равновесия.

Рассчитайте равновесные концентрации всех газообразных веществ при изохорном протекании реакции, если исходные концентрации с исх соответственно равны с A, с B, с C, с D (см. Таблица 1). Как изменится общее давление в системе при достижении состояния равновесия?

 

5. Рассчитайте KP (или KC) при T на D T градусов, выше и ниже выбранной в п.4. Объясните полученную зависимость K P = f (T). Предложите условия, при которых выход продуктов будет увеличиваться.

 

Задача №2. Химическая кинетика.

1. Дайте определение скорости химической реакции. Какова размерность этой характеристики? Что называют молекулярностью и порядком реакции? В каком случае эти характеристики совпадают? Можно ли говорить о молекулярности для Вашей реакции? Чему равен порядок для Вашей реакции? Подчиняется ли она закону действующих масс? Напишите кинетическое уравнение вашей реакции.

2. Каков физический смысл константы скорости реакции? Определите константу скорости реакции для своего варианта при T 1 =… и T 2 =…. Предэкспонециальный множитель ko =…, энергия активации E a = … (Таблица 2). Дайте определение энергия активации E a. Как можно снизить E a. От каких параметров и каким образом зависит константа скорости реакции? Укажите её размерность для Вашей реакции.

3. Дайте определение времени полупревращения? Покажите, зависит ли оно от начальной концентрации в Вашей реакции? Для температур T 1 =…и T 2 =…

1) рассчитайте скорость реакции в начальный момент времени;

2)рассчитайте время полупревращения и скорость реакции в этот момент;

3)рассчитайте время, необходимое для того, чтобы прореагировало…% исходной концентрации вещества, если порядок α =…, а исходные концентрации равны… (Таблица 2). Чему равна скорость реакции в этот момент времени и количество продуктов реакции?

4. Как и почему меняется скорость Вашей реакции во времени? Сделайте вывод

о влиянии температуры на характер этой зависимости.

Рассчитайте, как изменится время полупревращения вашей реакции для T 1 и скорость в моментτ1/2, если уменьшить энергию активации на 20%. Сколько продуктов при этом образуется? Определите, экзотермическая или эндотермическая ваша реакция, нарисуйте для нее энергетический профиль в отсутствие катализатора и при его наличии.

 

Варианты заданий к самостоятельной работе №2

Задача №1

Таблица 1

  № Химическая реакция T, К рисх .10-4 Па   nисхмоль, или сисх, моль/л D T
вар A + B «C + D   A B C D A B C D  
  PCl3(г) + Cl2(г) «PCl5(г)   3,2 6,6 2,2 - 1,0 0,5   -  
  Fe(т)+CO2(г) «FeO(т)+CO(г)   - 3,6 - 4,0 n=1 0,2 - 0,01  
                         
  CH4(г)+H2O(г)«CO(г)+3H2(г)   2,2 3,0 0,8 0,7 0,1 0,1      
  2SO2(г) + O2(г) «2SO3(г)   3,1 1,2 1,5 - 1,0 0,4   -  
  N2(г) + O2(г) «2NO(г)   4,0 1,2 1,1 - 0,4 0,1   -  
  CO(г) + Cl2(г) «COCl2(г)   2,1 3,1 0,5 - 1,0 0,5   -  
  PbCl2(т) + H2(г) «Pb(т) + 2HCl(г)   - 7,5 - 9,0 n=1 1,0 -      
  FeO(т)+CO(г) «Fe(т)+ CO2(г)   - 6,0 - 8,0 n=1 0,5 -    
  H2(г) + Cl2(г) «2HCl(г)   4,0 3,0 1,5 - 0,2 0,1   -  
  COCl2(г) «CO(г) + Cl2(г)   4,2 - 0,5 1,8 0,8 -      
  SO2(г)+NO2(г)«SO3(г)+NO(г)   6,1 3,0 1,5 1,2 1,0 0,5      
  C2H4(г) + HCl(г) «C2H5Cl(г)   3,3 3,1 2,0 - 2,0 1,0   -  
  SO2(г) + Cl2(г) «SO2Cl2(г)   1,5 2,2 1,2 - 1,0 1,0   -  
  PbS(т) + H2(г) = Pb(т) + H2S(г)   - 7,5 - 9,0 n=4 2,0 -    
  C2H4(г) + H2(г) «C2H6(г)   7,1 8,2 3,3 - 1,0 2,0   -  
  N2(г) + 3H2(г) «2NH3(г)         - 1,0 1,0      
  Fe(т) +H2O(г) «FeO(т)+H2(г)   - 4,0 - 6,0 n=1 1,0 -    
  H2(г) + I2(г) «2HI(г)   3,1 1,3 0,7 - 1,0 1,0 1,0 -  
  N2O4(г) «2NO2(г)   2,0 - 2,0 - 2,0 - 0,1 -  
  CO(г)+H2O(г) «CO2(г) +H2(г)   6,0 4,1 1,0 2,0 0,5 1,0      
  H2(г) + S(г) «H2S(г)   1,6 0,8 1,2 - 1,0 0,5   -  
  CO(г)+ H2O(г) «CO2(г)+H2(г)     1,5 0,5 1,5 0,5 0,5      
  C2H4(г)+ HBr(г) «C2H5Br(г)   1,8 1,6 1,1 - 2,0 1,0   -  
  2NO2(г) «N2O4(г)   1,5 - 5,0 - 0,5 -   -  
  2NH3(г) «N2(г) + 3H2(г)     -     1,0 -      
  FeO(т)+SO2(г)«Fe(т)+ SO3(г)   - 2,0 - 1,0 n=2 2,0 -    
  Fe2O3(т)+3CO(г) «2Fe(т) +3CO2   - 1,2 - 0,7 n=5 1,0 - 1,0  
  C2H4(г) + Cl2(г) «C2H4Cl2(г)   5,5 3,6 2,8 - 0,5 0,5   -  
  SO2(г) + Cl2(г) «SO2Cl2(г)   4,5 1,5 0,8 - 0,2 0,2   -  
  FeO(т)+CO(г)«Fe(т) + CO2(г)   - 5,0 - 7,2 n=1 1,0 -    
  C(т) + CO2(г) «2CO(г)   - 2,1 6,2 - n=1 0,5   -  
                               

 

 

Варианты заданий к самостоятельной работе №2

Задача №2

Таблица 2

Реакция α поря- док ko E a, кДж/ моль T 1 T 2 % исх. конц моль
  HI + C2H5I ® С2H6 + I2   5,0.1013          
  C6H5ONa + C3H7I® C6H5OC3H7 + NaI   3,5 .1011 93,6        
  HI + CH3I ® CH4 + I2   2,0.1014          
  2N2O5 ® 2N2O4 + O2   4,6.1013 103,5        
  2O3 ® 2O2   6,3.1018 117,9        
  (CH3CO)2O+C2H5OH® СH3COOC2H5+ CH3COOH   4,1.105 56,0        
  C2H5ONa + CH3I ® C2H5OCH3 + NaI   2,4.1011 81,5        
  H2 + I2 ® 2HI   1,6.1014 165,5        
  2HI ® H2 + I2   9,2.1013 186,4        
  C2H5Cl ® C2H4 + HCl   4,0.104          
  H2 + C2H4 ® C2H6   4,0.1013 180,5        
  NO + Cl2 ® NOCl + Cl   4,0.1012          
  C2H5Br ® C2H4 + HBr   7,2.1012          
  CO2 + OH- ® HCO3-   1,5.1013 38,2        
  2NO2 ® 2NO + O2   9,4.1012 112,6        
  C2H4 + H2 ® C2H6   4,0.1013          
  H2 + BrCl ® HBr + HCl   2,0.1014          
  NO· + Br2 ® NOBr + Br·   4,0.1012          
  2N2O5 ® 2N2O4 + O2   4,6.1013 103,5        
  (C2H5)3N + C2H5Br ® (C2H5)4NBr   2,8.1012 46,8        
  N2O4 ® 2NO2   1,1.106 64,4        
  C6H5CH2ONa + C4H9I ® C6H5CH2OC4H9 + NaI   2,9.1011 90,1        
  OH· + H2 ® H2O + H·   1,6.1015 41,8        
  C2H5Br ® C2H4 + HBr   7,2.1012          
  H2 + ICl ® HI + HCl   1,6.1015 41,8        
  C2H5Cl ® C2H4 + HCl   4,0.1014 247,5        
  2N2O5 ® 2N2O4 + O2   4,6.1013 103,5        
  HI + CH3I ® CH4 + I2   2,0.1014          
  2NO2 ® N2O4   1,1.106 44,8        
  SO2(г) + H2 ® S(к) + 2H2O(г)   4.1012 98,2        

 

 


Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.004 сек.)