Примеры решения задач. Пример 5.1.Промышленная установка, работающая на ванадиевом катализаторе (V2O5), производит в сутки 30000 кг моногидрата H2SO4

💸 Как сделать бизнес проще, а карман толще?

Тот, кто работает в сфере услуг, знает — без ведения записи клиентов никуда. Мало того, что нужно видеть свое раписание, но и напоминать клиентам о визитах тоже. Проблема в том, что средняя цена по рынку за такой сервис — 800 руб/мес или почти 15 000 руб за год. И это минимальный функционал. Нашли самый бюджетный и оптимальный вариант: сервис VisitTime.
⚡️ Для новых пользователей первый месяц бесплатно. А далее 290 руб/мес, это в 3 раза дешевле аналогов. За эту цену доступен весь функционал: напоминание о визитах, чаевые, предоплаты, общение с клиентами, переносы записей и так далее.
✅ Уйма гибких настроек, которые помогут вам зарабатывать больше и забыть про чувство «что-то мне нужно было сделать».
Сомневаетесь? нажмите на текст, запустите чат-бота и убедитесь во всем сами!

Пример 5.1. Промышленная установка, работающая на ванадиевом катализаторе (V₂O₅), производит в сутки 30000 кг моногидрата H₂SO₄. Объем катализатора в установке 0, 7 м³. Рассчитать активность катализатора.

Решение. Мерой активности катализатора является изменение скорости химической реакции в результате введения в систему катализатора. Количественно активность катализатора оценивается производительностью катализатора (A _k). Под производительностью катализатора подразумевают количество вещества, получающееся в единицу времени с единицы площади поверхности (S _k), массы (m _k) или объема (V _k) катализатора. Производительность катализатора равна

где m − масса получаемого вещества; τ − время протекания процесса.

Для определения производительности катализатора выразим время в часах:

Таким образом, активность ванадиевого катализатора при получении моногидрата H₂SO₄ равна 1785, 7 кг/(м³∙ час).

Пример 5.2. Энергия активации некоторой реакции без катализатора равна 75, 24 кДж/моль, а с катализатором – 50, 14 кДж/моль. Во сколько раз возрастет скорость реакции в присутствии катализатора, если реакция протекает при 25 °С?

Решение. Обозначим энергию активации реакции без катализатора через E _a, а с катализатором – через E _a ^/, соответствующие константы скорости реакции обозначим через k и k^/ . Для решения задачи используем преобразованное уравнение Аррениуса:

Подставляя в это уравнение данные задачи, выражая энергию активации в джоулях и учитывая, что Т = 298 К, получим

Окончательно находим k^/ / k = 2, 5∙ 10⁴. Таким образом, снижение энергии активации на 25, 1 кДж привело к увеличению скорости реакции в 25 тысяч раз.