1) реакция протекает согласно уравнению aa+bb=cc. рассчитайте, на сколько процентов изменится скорость реакции к моменту времени t по сравнению с начальной, если к=0,2, a=1, a0=1,2 моль/л, b=2, b0=1,3 моль/л, a=1,1 моль/л, b=1,2 моль/л.
2) во сколько раз возрастет скорость реакции при повышении температуры на δt˚=55 с, если температурный коэффициент скорости реакции равен γ=3,6.
3) для предыдущей по по четырем произвольным значениям температуры постройте график зависимости скорости реакции от температуры.
4) произойдет ли сдвиг равновесия, и если да, то в какую сторону в следующей равновесной системе при повышении давления? при повышении температуры?
c(т) +2h2=ch4 δн< 0
Формула выглядит следующим образом:
v = k * exp((-Ea / (R * T))
где v - скорость реакции, k - предэкспоненциальный множитель, Ea - энергия активации, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах.
Если у нас есть два уравнения со значениями скорости реакции при разных температурах (v1 и v2) и их соответствующие температуры (T1 и T2), то мы можем использовать эти значения, чтобы определить во сколько раз скорость реакции изменилась при повышении температуры.
Формула для определения этого изменения выглядит следующим образом:
Изменение в скорости реакции = (v2 - v1) / v1 * 100%
Давайте подставим изначальные значения:
v1 = k * exp((-Ea / (R * T1))
v2 = k * exp((-Ea / (R * T2))
Мы можем разделить вторую формулу на первую, чтобы выразить это изменение в процентах:
Изменение в скорости реакции = (v2 / v1 - 1) * 100%
Теперь мы можем подставить значения для нашей реакции:
a0 = 1.2
ao = 1.2
b0 = 1.3
b = 1.1
v1 = ka * ((a0 - a)/t) * ((b0 - b)/t)
v2 = ka * ((a0 - ao)/t) * ((b0 - b)/t)
где ka - коэффициент скорости реакции, t - время.
Подставим значения для нашей задачи:
v1 = k * ((1.2 - 1)/t) * ((1.3 - 1.2)/t)
v2 = k * ((1.2 - 1.1)/t) * ((1.3 - 1.2)/t)
Теперь мы можем использовать эти значения, чтобы рассчитать изменение в скорости реакции:
Изменение в скорости реакции = (v2 / v1 - 1) * 100%
2) Для определения, во сколько раз изменится скорость реакции при повышении температуры на определенное количество градусов, мы можем использовать температурный коэффициент скорости реакции (γ).
Формула для определения изменения скорости реакции при изменении температуры выглядит следующим образом:
Изменение в скорости реакции = (exp(γ * δt) - 1)
3) Чтобы построить график зависимости скорости реакции от температуры, мы должны использовать значения скорости реакции при разных температурах и построить точки на координатной плоскости, где ось X представляет температуру, а ось Y - скорость реакции.
4) Чтобы определить, произойдет ли сдвиг равновесия в следующей равновесной системе при повышении давления и при повышении температуры, мы должны использовать коэффициенты реакции и закон Гесса.
Для определения направления сдвига равновесия при изменении давления, мы можем использовать коэффициенты стехиометрии реакции (c, h2, ch4). Если коэффициент перед одним из компонентов реакции увеличивается, то это означает, что равновесие будет сдвигаться в ту сторону, где находится компонент с увеличенным коэффициентом.
Например, если повышается давление, то это означает, что количество одного из компонентов реакции увеличивается. В данной реакции, если увеличивается количество с(т), то равновесие сдвигается в направлении образования побочного продукта ch4.
Для определения направления сдвига равновесия при изменении температуры, мы должны использовать прямую и обратную реакции и их тепловые эффекты. Если прямая реакция является эндотермической (тепло поглощается), то при повышении температуры равновесие будет сдвигаться в направлении образования продуктов реакции. Если прямая реакция является экзотермической (тепло выделяется), то при повышении температуры равновесие будет сдвигаться в направлении исходных реагентов.
В данной реакции, если δн<0, то это означает, что реакция является экзотермической, и при повышении температуры равновесие будет сдвигаться в направлении исходных реагентов (c(т) + 2h2).