Задание по химии на температурный коэффициент (ВУЗ)

Question

Задание по химии на температурный коэффициент (ВУЗ)

Ника Дроздова Ученик (205), закрыт 9 месяцев назад

Задание НОМЕР 3. Пожалуйста, с решением

Answer 1

v1(150)/v1(t) = 2^((150 – t)/10)
v2(150)/v2(t) = 4^((150 – t)/10).

Поделим первое уравнение на второе:

[v1(150)/v2(150)] : [v2(t)//v1(t)] = (1/2)^((150 – t)/10).

По условию задачи,
v1(150)/v2(150) = 2,
v2(t)//v1(t) = 1,
поэтому:

2 = (1/2)^((150 – t)/10),
(150 – t)/10 = –1, t = 160°С.

Рассчитаем энергии активации реакций:

v1(150)/v1(160) = 2^((150 – 160)/10) = 0,5
v2(150)/v2(160) = 4^((150 – 160)/10) = 0,25.

0,5 = e^[((1/433) – (1/423))*(Ea1/R)],
0,25 = e^[((1/433) – (1/423))*(Ea2/R)].

ln(0,5) = –5,46*10^–5*(Ea1/R),
ln(0,25) = –5,46*10^–5*(Ea2/R).

Ea1 = 0,693*8,314/(5,46*10^–5) = 1,06*10^5 = 106 кДж/моль,
Ea2 = 1,386*8,314/(5,46*10^–5) = 2,11*10^5 = 211 кДж/моль.

Ответ: t = 160°С, Ea1 = 106 кДж/моль, Ea2 = 211 кДж/моль.

Answer 2

**Задание 3**

При температуре 150°С скорость первой реакций в 2 раза выше скорости второй (у 2,
72-4). При какой температуре скорости этих реакций выровняются? Определите Ети

**Решение**

По условию задачи, скорости реакций при температуре 150°С относятся как 2:1. Это означает, что константы скоростей этих реакций относятся как 4:1.

Температурный коэффициент скорости реакции равен отношению констант скоростей при температурах, отличающихся на 10°С:

```
у = k2 / k1 = (T2 + 10) / T1
```

В нашем случае температурный коэффициент равен 4, а температура T1 равна 150°С. Подставляя эти значения в уравнение, получим:

```
4 = (T2 + 10) / 150
```

```
600 = T2 + 10
```

```
T2 = 590°С
```

Таким образом, при температуре 590°С скорости реакций выравняются.

Теперь определим энергию активации реакции.

По закону Аррениуса, отношение констант скоростей при температурах T1 и T2 равно:

```
k2 / k1 = exp(-Ea / R(T2 - T1))
```

В нашем случае T1 = 150°С, T2 = 590°С, k2 / k1 = 4, R = 8,314 Дж/моль·К. Подставляя эти значения в уравнение, получим:

```
4 = exp(-Ea / 8,314 * (590 - 150))
```

```
ln(4) = -Ea / 8,314 * 440
```

```
Ea = ln(4) * 8,314 * 440
```

```
Ea = 124400 Дж/моль
```

Ответ: при температуре 590°С скорости реакций выравняются. Энергия активации реакции равна 124400 Дж/моль.