Пример 4.

В реакции А + В ® D начальные концентрации веществ А и В равны

соответственно 2, 0 моль/л и 3, 0 моль/л. Скорость реакции равна

r =1, 2× 10^-3 моль/(л.с) при [ А ] =1, 5 моль/л. Рассчитайте константу скорости и скорость реакции при [ В ] = 1, 5 моль/л.

Решение. Согласно закону действующих масс скорость реакции равна:

r = k[А][В]. К моменту времени, когда [А] = 1, 5 моль/л, прореагировало по 0, 5 моль/л веществ А и В, поэтому [В] = 3 - 0, 5 = 2, 5 моль/л.

Константа скорости равна: k = r / ([А][В]) =1, 2× 10^-3 /(1, 5× 2, 5) =3, 2× 10^-4 л / (моль с).

К моменту времени, когда [В] = 1, 5 моль/л, прореагировало по 1, 5 моль/л веществ А и В, поэтому [А] = 2 – 1, 5 = 0.5 моль/л. Скорость реакции равна:

r = k [ А ] [ В ] = 3, 2 × 10^-4 × 0, 5× 1, 5 =2, 4× 10^-4 моль/(л.с).

Пример 5. Энергия активации первой реакции Е₁ в 3 раза больше энергии активации второй реакции Е₂. При нагревании от температуры Т₁ = 400К до

Т₂ =500К константа скорости первой реакции увеличилась в 7 раз. Во сколько раз увеличилась константа скорости второй реакции при нагревании в этом же температурном интервале?

Решение. Е₁ / Е₂ =3. Из уравнения Аррениуса k = k₀ e ^{- E/RT} для первой реакции для двух различных температур справедливо соотношение

ln k₂ / k₁ =

Из этого соотношения можно выразить

Аналогично из уравнения Аррениуса для второй реакции

ln k 2¹ / k 1¹ = .

По условию задачи Е₂ = Е₁ /3 и, следовательно

ln ; 3 ln и

Приложение 1