Модуль 03: «Физхимиялық талдау»

жүктеу/скачать 2,72 Mb.

бет	110/126
Дата	07.01.2022
өлшемі	2,72 Mb.
	#19208

1 ... 106 107 108 109 110 111 112 113 ... 126

Тапсырма 2

2-кестеде көрсетілген термодинамикалық мәліметтер бойынша 800К температурадағы келтірілген реакцияның ∆G, Кр және К_С мәндерін есептеңдер.

СН₄+СО₂ =2СО+2Н₂,

Шешуі:

изобаралық потенциал өзгерісі:

Олай болса: Кр=1,55·10^-3, Кс = Кр·RT^Δn:

мұндағы

ΔН⁰ алдындағы коэффициент реакция теңдеуіндегі коэффициентке сәйкес келеді. ΔН⁰ мәнін 3-кестеден аламыз:

Тапсырма 3

Көрсетілген К температураға сәйкес келтірілген реакцияның ∆G⁰, Кр және К_Смәндерін есептеңдер. Кр мәнін эксперимент жүзінде анықталған мәнмен салыстырыңдар. Есептеу мәндері 1-кестеде көрсетілген.

Кесте 1- Есептеу мәндері

Рет №	Реакция	Т, К	lgКр _{эксперимент}
1	2HBr = H₂ + Br₂	1100	-2,856
2	CO₂ + 4H₂ = CH₄ + 2H₂O	675	3,037
3	2HCl = Cl₂ + H₂	1000	-5,258
4	N₂ + 2O₂ = 2NO	1500	-4,418
5	N₂ + O₂ =NO	1400	-2,821
6	4HCl + O₂ = 2H₂O + Cl₂	700	1,611
7	CO + 3H₂ = CH₄ + H₂O	700	3,576
8	2H₂S = 2H₂ + S₂	1000	-2,133
9	H₂ + CO₂ = CO + H₂O	800	-0,607
10	2H₂O = 2H₂ + O₂	1600	-5,185
11	2CO₂ = 2CO + O₂	2000	-5,764
12	2SO₂ = 2O₂ + S₂	800	-19,80
13	4HCl + O₂ = 2H₂O + Cl₂	932	-0,365
14	C₂H₆ = C₂H₄ + H₂	900	-1,295
15	3H₂ + N₂ = 2NH₃	800	-2,536
16	CH₄ + CO₂ = 2CO + 2H₂	763	-2,67
17	2CO₂ = 2CO + O₂	1400	-1,994
18	CO + H₂O = CO₂ + H₂	1200	-0,149
19	2HJ = H₂ + J₂	1000	-1,454
20	2NO₂ = 2NO + O₂	1000	1,690
21	H₂ + CO = HCOOH	1000	-5,683
22	3CO + 2H₂O = CH₃OH + H₂O	800	-4,972
23	CO₂ + 3H₂ = CH₃OH + H₂O	900	-7,251
24	CO + H₂O = CO₂ + H₂	1000	0,143
25	2CO + O₂ = 2CO₂	1000	20,461

Кесте 2 - Кейбір заттардың стандартты жағдайдағы термодинамикалық мәндері

Рет №	Заттар	ΔН⁰, кДж/моль	ΔS⁰, Дж/моль∙K	Рет №	Заттар	ΔН⁰, кДж/моль	ΔS⁰, Дж/моль∙K
1	H₂	0	130,6	13	CH₄	-74,85	186,85
2	Br₂(г)	30,92	245,35	14	HCl	-92,30	186,70
3	Cl₂	0	223,0	15	NO₂	33,89	240,45
4	N₂	0	191,5	16	NO	90,37	210,62
5	O₂	0	205,03	17	CO	-110,5	197,4
6	S₂()	129,1	227,7	18	H₂S	-20,15	205,64
7	J₂()	62,24	260,58	19	SO₂	-296,9	248,1
8	HBr	-35,98	198,40	20	C₂H₄	52,28	219,4
9	CO₂	-393,51	213,6	21	C₂H₆	-84,67	229,5
10	H₂O()	-241,84	188,74	22	NH₃	-46,19	192,50
11	HJ	25,94	206,30	23	HCOOH	-115,9	218,8
12	CH₃OH	-238,7	126,7

Тақырып 4. Химиялық реакциялардың кинетикасы

Тақырып бойынша негізгі сұрақтар

1. Химиялық реакциялардың жылдамдық константасы және жылдамдығы.

2. Реакция жылдамдығының концентрацияға тәуелділігі.

3. Бірінші және екінші ретті реакциялардың кинетикалық теңдеуі.

4. Жартылай ыдырау периоды.

5. Реакция жылдамдығының температураға тәуелділігі.

6. Вант-Гоффа ережесі.

7. Аррениус теңдеуі.

8. Активтену энергиясы.

9. Катализ туралы түсінік. Катализ түрлері.

Бақылау сұрақтары

1. Әрекеттесуші заттардың уақыт бойынша концентрациясы қалай өзгереді? Графиктік тәуелділігін көрсетіңдер.

2. Химиялық реакциялардың жылдамдығы әрекеттесуші заттардың концентрациясына қалай әсер етеді?

3. Химиялық реакцияның жылдамдық константасының физикалық мағынасы?

4. Реакция жылдамдығының температураға тәуелділігін қарастырыңдар (Аррениус теңдеуі). Осы тәуелділікті анықтайтын мәндердің мағынасын ашыңдар.

5. Молекулалық пен реакция реттілігіне анықтама беріңдер.

6. «Активтену энергиясы» деген не?

7. Катализатор активтену энергиясына қалай әсер етеді?

8. Аррениус теориясының кемшіліктері?

9. Химиялық реакциялардың қандай типтерін білесіңдер?

Реакция жылдамдығының концентрация мен температураға тәуелділігі.

Реакция жылдамдығының концентрацияға тәуелділігі массалар әрекеттесу заңымен өрнектеледі (3 тақырыпты қараңыз).

Реакция жылдамдығының температураға тәуелділігі (Вант-Гофф ережесі):

мұндағы ϑ₁ – t₁⁰C температурадағы реакция жылдамдығы ;

ϑ₂– t₂⁰C температурадағы реакция жылдамдығы;

γ – реакцияның температуралық коэффициенті.

Температураның нақтырақ және кеңірек интервалында (Аррениус теңдеуі):

мұндағы ϑ₁ – К бойынша Т₁температурадағы реакция жылдамдығы.
1-есеп

3Н₂+ N₂=2NH₃тура және кері реакцияның жылдамдығы қалай өзгереді? Егер:

a) қысымды 4 есе арттырса;

б) қысымды 2 есе кемітсе?

Шешуі:

а) бастапқы жағдайдағы тура және кері реакциялар үшін массалар әрекеттесу заңын жазамыз:

а) Қысымды 4 есе арттырғанда:

қатынасын табамыз:

Жауабы: Қысымды 4 есе арттырғанда тура реакцияның жылдамдығы 256 есе артады, ал кері реакцияның жылдамдығы 16 есе артады.
б)
Қысымды азайтқанда:

қатынасын табамыз:

Жауабы: Қысымды 2 есе азайтқанда тура реакцияның жылдамдығы 16 есе азаяды, ал кері реакцияның жылдамдығы 4 есе азаяды.

2-есеп

Реакция жылдамдығы қалай өзгереді? Егер:

а) Температураны 40⁰С-ға арттырса;

б) Температураны 20⁰С-ға азайтса, егер реакцияның температуралық коэффициенті γ = 2?

Шешуі:

Вант-Гофф ережесін жазамыз:

а)

Жауабы: Температураны 40⁰С-ға арттырғанда реакция жылдамдығы 16 есе артады;

б)

Жауабы. Температураны 20^°С-ға азайтқанда реакция жылдамдығы 4 есе азаяды. Жүйені n есе сыққанда қысым n есе артады. Көлемді n есе арттырғанда қысым n есе азаяды.

Тапсырма 4
4.1. 4НСl + O₂ = 2H₂O(г) + 2Cl₂ қысымды екі есе арттырғанда және температураны өзгертпесе тура және кері реакцияның жылдамдығы қалай өзгереді?

4.2. Егер қысымды 5 есе арттырғанда және температураны өзгертпесе жабық ыдыста жүретін 2SO₂+O₂=2SO₃тура реакцияның жылдамдығы неше есе артады?

4.3. Егер қысымды 3 есе арттырса, жоғары температурада жабық ыдыста жүретін N₂+O₂=4NO+6H₂O тура және кері реакцияның жылдамдығы қалай өзгереді?

4.4. Реакция 4NH₃+5O₂=4NO+6H₂O теңдеуі бойынша жүреді. Егер қысымды 2 есе арттырса, тура реакцияның жылдамдығы қалай өзгереді?

4.5. Реакция 4NH₃+5O₂=4NO+6H₂O сәйкес теңдеуі бойынша жүреді. Егер қысымды 3 есе азайтқанда кері реакцияның жылдамдығы қалай өзгереді?

4.6. Реакция 4НСl + O₂= 2H₂O + 2Cl₂ теңдеуі бойынша жүреді. Егер қысымды 4 есе арттырса, тура реакцияның жылдамдығы қалай өзгереді?

4.7. Қысымды 2 есе арттырса, 4НСl + O₂= 2H₂O + 2Cl₂ кері реакцияның жылдамдығы қалай өзгереді?

4.8. Егер көлемді 3 есе арттырса, 2NO + O₂=2NO₂теңдеуіне сәйкес жүретін тура реакцияның жылдамдығы қалай өзгереді?

4.9. Көлемді 3 есе азайтса, 2SO₂+O₂=2SO₃ тура реакцияның жылдамдығы қалай өзгереді?

4.10. Көлемді 3 есе арттырса, H₂+Cl₂=2HCl тура және кері реакцияның жылдамдығы қалай өзгереді?

4.11. Көлемді 3 есе азайтса, FeO₃(қ)+CO=Fe(қ)+CO₂ тура реакцияның жылдамдығы өзгере ма?

4.12. Жүйені 3 есе сықса, 2SO₃(г)=2SO₂+O₂ тура реакцияның жылдамдығы қалай өзгереді?

4.13. Реакция 2Cl₂+2H₂O=4HCl+O₂ теңдеуі бойынша жүреді. Көлемді 3 есе азайтса, тура реакцияның жылдамдығы қалай өзгереді?

4.14. Реакция 2Cl₂+2H₂O=4HCl+O₂ теңдеуі бойынша жүреді. Көлемді 3 есе арттырса, кері реакцияның жылдамдығы қалай өзгереді?

4.15. Температураны 20⁰С-тан 60⁰С-қа арттырса, 2NO+O₂=2NO₂реакцияның жылдамдығы қалай өзгереді? Реакцияның температуралық коэффициенті 2-ге тең.

4.16. Температураны 200⁰С-тан 250⁰С-қа дейін арттырғанда аммиак синтезі реакциясының 2N₂+3H₂=2NН₃реакция жылдамдығының өзгерісін табыңдар. Реакцияның температуралық коэффициенті 3-ке тең.

4.17. Температураны 10⁰С-тан 80⁰С-қа дейін төмендеткенде H₂+Cl₂=2HCl реакция жылдамдығының өзгерісін есептеңдер. Реакцияның температуралық коэффициенті 2-ге тең.

4.18. Температураны 10⁰С-тан 80⁰С-қа дейін төмендеткенде H₂O+C=CO+H₂ реакция жылдамдығының өзгерісін есептеңдер. Реакцияның температуралық коэффициенті 2-ге тең.

4.19. Егер температуралық өзгерісі 30⁰С, ал реакцияның температуралық коэффициенті 3-ке тең болса, реакция жылдамдығы неше есе өзгереді?

4.20. Егер реакцияның температуралық коэффициенті 2-ге тең болса, ал температураны 20⁰С-қа төмендетсе реакция жылдамдығының өзгерісі нешеге тең?

4.21. Температураны 20⁰С-қа арттырғанда реакция жылдамдығы 9 есе артты. Бұл реакцияның температуралық коэффициенті нешеге тең?

4.22. Температураны 40⁰С-қа арттырғанда реакция жылдамдығы 32 есе артты. Бұл реакцияның температуралық коэффициенті нешеге тең?

4.23. Температураны 30⁰С-қа төмендеткенде реакция жылдамдығы 27 есе азайды. Бұл реакцияның температуралық коэффициенті нешеге тең?

4.24. Температураны 20⁰С-қа төмендеткенде реакция жылдамдығы 16 есе азайды. Бұл реакцияның температуралық коэффициенті нешеге тең?

4.25. Температураны 30⁰С-қа жоғарылатқанда реакция жылдамдығы 27 есе артты. Бұл реакцияның температуралық коэффициенті нешеге тең?

жүктеу/скачать 2,72 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 ... 106 107 108 109 110 111 112 113 ... 126