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.