C6H5)3C-C(C6H5)3 ® 2(C6H5)3C

при 0⁰С в смеси толуола и анилина,

Графическим методом подтвердите первый порядок реакции и определите из графика среднее значение константы скорости при 0⁰С.

2, Реакция кислотного распада p-аллилникельхлорида описывается следующим стехиометрическим уравнением:

p-С₃Н₅NCl× H₂O + HCl = C₃H₆ + NiCl₂ + H₂O

Начальные концентрации комплекса и кислоты равны 0, 005 и 0, 010 моль/л, За кинетикой реакции следили по изменению концентрации HCl, Температура 20⁰С. Полученные результаты приведены в таблице:

Покажите, что реакция имеет общий второй порядок и найдите среднее значение константы скорости реакции.

3. Реакция термического разложения этана, протекающего при 600^ОС

С₂Н₆ = С₂Н₄+ Н₂

была получена следующая зависимость концентрации этана от времени

Методом Вант-Гоффа определите порядок реакции и рассчитайте значение константы скорости реакции,

4. Газофазную реакцию 2А®В контролировали по изменению общего давления в зависимости от времени, Были получены следующие данные:

t, с 0 100 200 300 400

Робщ, мм.рт.ст. 400 322 288 268 256

Определите порядок реакции по компоненту А и вычислите значение

константа скорости? За какое время реакция пройдет на 70%?

5. При 518^оС время полупревращения реакции разложения бензальдегида при начальном давлении 300 мм.рт.ст. составляет 450 с, а при исходном давлении 200 мм.рт.ст. t_1/2 равно 675 с.

Определите порядок реакции и константу скорости реакции.

6. Константа скорости окисления йодистоводородной кислоты пероксидом водорода H₂O₂ + 2HI = 2H₂O + I₂ изменяется с температурой следующим образом:

Вычислите энергию активации и константу скорости реакции при 40⁰С.

7. По данным предыдущей задачи 6 рассчитайте DНº ^¹ , DS_сº ^¹ ( при С ^o=1 моль/л) при температуре 40⁰С.Сделайте вывод о типе реакции (“нормальная”, “медленная” или “быстрая”)?

8. Рассчитайте константу скорости бимолекулярной реакции термического разложения оксида хлора в газовой фазе 2Cl₂O à 2Cl₂ + O₂ при температуре 111⁰С, используя следующие данные: эффективный диаметр столкновения s = 0, 48 нм; экспериментальное значение энергии активации Еа = 92 кДжмоль и стерический фактор р =1.

9. Смесь кетонной (А) и енольной (В) форм ацетоуксусной кислоты доводят до равновесия, измеряя изменение показателя преломления во времени, по которому определяют содержание енольной формы В.

Н₃С− С(ОН)=СН− СООН Н₃С− СО− СН₂− СООН

(А) (В)

Определите константы скоростей прямой и обратной реакций первого порядка и константу равновесия.

10. Фотохимическая реакция разложения C₂H₄I₂ протекает по схеме:

I₂ à 2I^·

I^· + C₂H₄I₂ à I₂ +C₂H₄I^·

C₂H₄I^· à C₂H₄ + I^·

2 I^· + M à I₂ +M

Используя метод квазистационарного приближения по I^· и C₂H₄I^·, выведите ки­нетическое уравнение для разложения C₂H₄I₂ и найдите, чему равен по­рядок реакции и эффективная константа скорости.

11. Для реакции гидрирования олефина с использованием родиевого катализатора RhH(CO)(PPH₃)₂ предложена схема реакции:

RhH(CO)(PPH₃)₂ + алкен Rh(алкил)(CO)(PPH₃)₂ (k₁, k_-1)

Rh(алкил)(CO)(PPH₃)₂ + H₂ RhH(CO)(PPH₃)₂ + алкан (k₂)

Используя метод квазистационарных концентраций по Rh(алкил)(CO)(PPH₃)₂ выведите уравнение для скорости образования продукта алкана.

Определите порядок реакции по H₂ при очень высокой концентрации водорода.

12.

Вариант 20.

1. В реакции окисления метана CH₄ + 2O₂ = CO₂ + H₂O, протекающей с постоянной скоростью, в течение 5 мин, в сосуде объемом 0, 5 л при 500^оС образуется 5^, 10^-4 моль воды. Рассчитайте скорость реакции в Па/мин cчитая, что в начальный момент концентрация воды равна нулю.

2. За кинетикой декарбоксилирования гидробензойной кислоты

C₆H₇CООН® C₆H₈ + CО₂

следили по количеству выделившегося диоксида углерода за равные интервалы времени:

Определите общий объем выделившегося оксида углерода и константу скорости 1-го порядка,

Обратите внимание, что t = ¥ весь C₆H₇CООН превратится в CО₂ , следовательно С^о (C₆H₇CООН) ~ V ^¥ _CО2

Определите константу скорости реакции первого порядка,

3. Константа скорости второго порядка для щелочного гидролиза этилформиата при 29, 86^оС равна 4, 53 л/моль^, с. Найдите время полупревращения, если оба реагента имеют одинаковую концентрацию 0, 001моль/л. Если концентрацию одного из реагентов удвоить, а другого уменьшить в два раза, то через какое время прореагирует половина вещества с меньшей концентрацией?

НСООС₂Н₅ + NаОН à НСООNа + С₂Н₅ОН

4. Изменение концентрации метильных радикалов 2СН₃^· à С₂Н₆

изучали с помощью флеш-фотолиза (мгновенных вспышек). Были получены

следующие данные:

Методом Вант-Гоффа определите порядок реакции и рассчитайте значение константы скорости реакции.

5. По мере течения реакции между эквивалентными количествами окиси углерода и хлора, согласно уравнению СО + Сl₂ = СОСl₂ при 300 К в присутствии катализатора наблюдалось следующее уменьшение общего давления системы:

Определите порядок реакции (V=const) графическим и аналитическим методом и константу скорости.

6. Каково время полураспада гидрида кремния SiH₄ при 700К по уравнению

SiH₄ à Si + 2 H₂,

если константа скорости первого порядка для этой реакции описывается уравнением k = 2× 10¹³* exp (- 216300/RT). Размерность энергии активации E Дж/моль.

7. По данным предыдущей задачи 6 рассчитайте DНº ^¹ , DS_сº ^¹ ( при С ^o=1 моль/л и С ^o=1 моль/см³) при температуре 700⁰С.Сделайте вывод о типе реакции (“нормальная”, “медленная” или “быстрая”)?

8. Для бимолекулярной газовой реакции О₂ + СО à CО₂ + О получены экспериментальные значения констант скоростей k = 1, 22*10⁵ л/моль^, с при 2500К и k = 3, 66*10⁵ л/моль^, с при 2800К. Найдите экспериментальные значения энергии активации и предъэкспоненциальный множитель А_эксп.. Полагая, что эффективные диаметры молекул О₂ и СО соответственно равны s = 0, 35 нм с помощью теории ТАС найдите A_теор и значение стерического фактора р.

9. Реакция превращения g -оксимасляной кислоты в лактон (Х) представляет собой обратимую реакцию первого порядка как в прямом, так и в обратном направлениях (концентрация воды постоянная):

(х)

Начальная концентрация g-оксимасляной кислоты была равна 0, 1823 моль/л. Ниже приведены данные изменения концентрации лактона во времени:

Рассчитайте константу равновесия данной реакции и значения кон­стант скоростей прямой и обратной реакций.

10. Для следующей схемы сложной реакции:

k₁

A +В = X +C

k_-1

k₂

X +В → Пр +А

где Х промежуточная высокореакционная частица

Используя метод квазистационарных концентраций по Х выведите кинети-

ческое уравнение реакции по реагенту В.

11. Для реакции разложения аминонитрита, протекающей в водном растворе,

NH₂NO₂ → H₂O +N₂O (г)

предложен следующий механизм:

NH₂NO₂ + H₂O ^-NHNO₂ + H₃O⁺ (k₁, k_-1)

⁻ NHNO₂ OH⁻ +N₂O (k₂)

OH⁻ + H₃O⁺ 2H₂O (k₃ , k_-3)

Используя МКСК по аниону ^-NHNO₂ получите выражение для скорости реакции

образования N₂O.

12.

Вариант 21.

1. При смешении 1 л 0, 05 М раствора NaOH и 1 л 0, 05 М раствора этилацетата эфир омыляется на 50% в течение 16, 8 мин.

СН₃СО₂C₂H₅ + NaOH = СН₃СООNa + C₂H₅OH

Реакция имеет первый порядок по каждому из реагентов, Определите константу скорости.

2. Скорость окисления бутилового спирта xлорноватистой кислотой

С₄Н₉ОН + HClO = C₃H₇CHO + HCl + H₂O

не зависит от концентрации спирта и пропорциональна концентрации НСlО во второй степени, Вычислите время, в течение которого прореагирует 90% НСlО в растворе, содержащем 0, 1 моль/л НСlО при 298, 2 К. Константа скорости реакции при этой температуре равна 24 л/(моль·мин), Запишите выражение для скорости реакции.

3. Разложение пероксида водорода в водном растворе протекает по уравнению Н₂О₂ = Н₂О + О. Кинетика реакции исследовалась путем титрования проб одинакового объема (2 см³) марганцовокислым перманганатом калия (0, 0015 N раствор) на содержание Н₂О₂: V_KMnO4*N _KMnO4 = V_Н2О2*N _Н2О2. Определите порядок реакции и рассчитайте среднее значение константы скорости этой реакции, пользуясь следующими данными:

4. Реакция разложения аммиака на горячей вольфрамовой проволоке протекает по следующему стехиометрическому уравнению:

NН₃ = 1/2 N₂ + 3/2 Н₂

За реакцией следили по изменению общего давления. В различные моменты времени давление увеличивалось следующим образом:

(где DР=Р_общ, -Р₀). При условии, что начальное давление равнялось 200 мм рт, ст, графически методом подбора определите порядок реакции и рассчитайте константу скорости.

5. Изучалась зависимость скорости распада диоксида азота от концентрации реагента

2NO₂ = 2NO +O₂

Определите вид кинетического уравнения этой реакции и рассчитайте значение константы скорости по следующим данным:

6. Константа скорости реакции разложения ацетондикарбоновой кислоты

O=C(CH₂COOH)₂ ® O=C(CH₃)₂ +2CO₂

при Т₁ = 273, 2 К равна k₁ = 2, 46× 10^-5 мин^-1

при Т₂ = 313, 2 К равна k₂ = 5, 76× 10^-3 мин^-1.

Вычислите время, в течение которого реакция пройдет на 70% при Т = 323, 2 К.

7. По данным предыдущей задачи 6 рассчитайте DНº ^¹ , DS_сº ^¹ ( при С ^o=1 моль/л) при температуре 350 К.Сделайте вывод о типе реакции (быстрая, нормальная, медленная).

8. Вычислите константу скорости бимолекулярной реакции образования хлорэтана:

HCl + C₂H₄ à C₂H₅Cl

При температуре 700К, используя следующие данные: значения эффективных диаметров s для молекул HCl (0, 334 нм) и этилена (0, 357 нм), опытной энергии активации, Еа = 176 кДж/моль и стерического множителя р =2, 8*10^-3 .

9. В газовой фазе протекает реакция: А à B à C

Для опыта были взяты 1моль газа А. Константы скорости отдельных стадий реакции соответственно равны: k₁ = 18 • 10^-2 с^-1 и k₂ = 2*10^-2 с^-1. Рассчитайте время достижения максимальной концентрации вещества В. Какова будет концентрация веществ А и С к этому моменту времени?

10. Для реакции замещения бромистого алкила RBr + OH^- ð ROH + Br^- предложен следующий механизм:

RBr ð R⁺ + Br^- k₁

R⁺ + Br^- ð RBr k_-1

OH^- + R⁺ ð ROH k₂

Используя МКСК по R⁺ получите выражение для скорости образования ROH.

11. Химическая реакция N₂O à N₂ + 1/2O₂ протекает по следующему механизму

(М — инертная частица):

N₂O +M à N₂O^· +M k₁

N₂O^· à N₂ + O^· k₂

N₂O^· +M à N₂O + M k₃

N₂O + O^· à N₂ + O₂ k₄

Используя метод квазистационарного приближения по N₂O^· и O^·, найдите выражение для скорости реакции.

12.

Вариант 22.

1. Превращение пероксида бензоила в дифениловый эфир

(С₆Н₅СОО)₂ = С₆Н₅СОО С₆Н₅ + СО₂

(реакция первого порядка) при температуре 60^oС прошла за 10 мин на 75%. Вычислить константу скорости реакции.

2. Диазобензолхлорид в водном растворе разлагается по уравнению:

C₆H₅N₂⁺Cl^- ® C₆H₅Cl + N₂

За реакцией удобно следить по количеству выделяющегося N₂ при 13⁰С и давлении, равном 750 мм.рт.ст. В реакцию взято 35 см³ раствора, содержащего 10 г/л диазобензолхлорида. Были получены следующие результаты:

t, мин						¥
VN , см3	9, 7	16, 2	26, 3	33, 7	54, 3	60, 0

Обратите внимание, что t = ¥ весь диазобензолхлорид превратится в N₂ , следовательно С^о (C₆H₅N₂⁺Cl^-) ~ V ^¥ _N

Определите порядок реакции и рассчитайте константу скорости реакции и время полупревращения.

3. Реакция разложения аммиака на горячей вольфрамовой проволоке протекает по следующему стехиометрическому уравнению:

NН₃ = 1/2 N₂ + 3/2 Н₂

За реакцией следили по изменению общего давления. В различные моменты времени давление увеличивалось следующим образом:

При условии, что начальное давление равнялось 200 мм.рт.ст, графически методом подбора определите порядок реакции и рассчитайте константу скорости.

4. Время полупревращения вещества А равно 10 годам (реакция протекает по закону первого порядка). В сосуд объемом 0, 2 л введено некоторое количество этого вещества, Измерение его концентрации, проведенные через 30 и 35 мин после начала опыта, показали, что за время между двумя замерами распалось 2^, 10¹⁰ частиц. Чему равна начальная концентрация вещества А?

5. В таблице приведены данные по кинетике разложения гексафенилэтана (А):