Основы физической химии - Еремин В.В.
Скачать (прямая ссылка):
Н - и0 = 17.6 кДж-моль-1, Б - и0 = -119.7 кДж-моль-1, О - и0 = -115.5 кДж-моль-1.
16-16. Ср ш(СО) = 7/2 К, Ср т^Н) = 4К.
16-17. СГ>Ш(НС1) = 5/2 К, СГт(ЬЮ2) = 3К.
16-18. С[7т(Н2О) - С^т(СО2) ~ К/2 (Н2О - нелинейная молекула, СО2 - линейная молекула). 16-19. С^т(ТЧ2О) > С^т(СО2) за счет низкочастотного колебания у2 = 588 см-1.
16-20. Сут = 3К, 5т = 3К 1п I — 1 + 3К .
' I Ткол J
16-21. С^эл(Ж)) = 0.688 Дж-моль-1-К-1.
16-22. 5(О2) > 5(Н2).
16-23. Кр = 5.5010-9.
16-24. Кр = 4.27-10-15.
16-25. Кр = 3.811019.
16-26. Кр = 58.7.
16-27. Указание. При высоких температурах отношение сумм по состояниям определяется отношением масс и приведенных масс молекул, которое равно 1. 16-28. Н2: г0 = 0.276 нм, с = 0.413 Дж-моль-1-нм6; Не: г0 = 0.266 нм, с = 5.16-10-2 Дж-моль-1-нм6.
г2
кТ. ( ЫЬ Л аЫ2 „ ЫЬЫа
=--1п I 1--I--т- , В2 =---
Ь I V ) V2 2 2 кТ
16-30. В2(Т) = 1 -\а> - 1}|ехр \кТ\ -1
Уравнение состояния:
pVm = 1 + 2^Г з - ^
ехр (кТ\ -1
КТ 3Vm
16-31. Указание. Продифференцируйте (16.26) по температуре.
16-33. 0 г =-^-, I = 1, 2.
1 + К ь,1р1 + К Ь,2 р2
л„ -гл 0 пКТ ( Р«Л „ (л вр Л
16-34. 1—0 = К т ид V ехР I ~ К ь идр I 1 - I' давление описывается уравнением
состояния (16.25), а параметр неидеальности в относится к одному молю газа.
§ 17
17-3. а) 2; б) 3.
17-4. а) Порядок реакции; б) скорость реакции, константа скорости, стехиометрический коэффициент.
17-7. Может в случае сложной реакции, включающей обратимые стадии.
17-8. Прямой - в 3 раза, обратной - в 9 раз.
17-9. 2.10 моль-л-1-с-1 и 3.15 моль-л-1-с-1.
17-10. 1.065 моль-л-1-с-1 и 1.704 моль-л-1-с-1.
17-11. [к!] = с-1, [кп] = л-моль-1-с-1, [кш] = л2-моль-2-с-1.
17-12. 3/2.
17-13. Второй порядок по метану, минус третий - по водороду и общий минус первый порядок.
Ответы
463
17-14. 4.010-5 бар-1-с-1. 17-15. г = к Г "-Р-Р^ 1"
17-16. б).
17-17. г = 2.3910-9 моль-л-1-с-1. 17-18. к = 4.510-5 л-моль-1-с-1.
17-19. к = 2.0-10-4 л-моль-1-с-1, г = 8.0-10-6 моль-л-1-с-1.
17-20. В 6.0 раз.
17-21. [А]0 / [В]0 = 2 : 1.
17-22. к = 7.31-10-5 с-1.
17-23. к = 1.0 -10-6 л-моль-1-с-1.
17-24. г = 9.36-10-6 моль-л-1-с-1.
17-25. а) г0 = к[С12Н12011]0 = 1.76-10-3 моль-л-1-мин-1; б) г = 1.52-10-3 моль-л-1-мин-1; в) г = 1.29-10-3 моль-л-1-мин-1.
17-26. а) г0 = 2.50-10-3 моль-л-1-мин-1; б) г = 2.32-10-3 моль-л-1-мин-1; в) г = 2.06-10-3 моль-л-1-мин-1. 17-27. а) 3/2; б) 5/2.
17-28. а) 3/2; б) 1.
18-1. т х = — 1п(1 - х). к
18-2. 90 мин. 18-3. Больше 197 лет. 18-4. 53.8 сут. 18-5. 15.1 ч.
18-6. а) 0.641 мг; б) 0.178 мг. 18-7. 15%.
18-8. т1/2 = 5.70 ч. а) р = 501.5 Торр; б) р = 515 Торр. 18-9. с = 0.0099 М; т1/2 = 5.55 лет. 18-10. к = 0.0500 М-с-1; т1/2 = 4.00 с.
18-11. Пересекутся. Координаты точки пересечения: (1/к, 0). 18-12. р = р0- [2-ехр(-к/)]. I = 1п2 / к. Степень протекания - 50%.
18-14. а) 0; б) 25%; в) 33.3%; г) 37.8%.
18-15. Через 1 ч: рА = 0.5 бар, рВ = 0.25 бар, робщ = 0.75 бар.
Через 2 ч: рА = 0.33 бар, рВ = 0.33 бар, робщ = 0.66 бар.
Через 3 ч: рА = 0.25 бар, рВ = 0.375 бар, робщ = 0.625 бар.
После окончания реакции: рА = 0, рВ = 0.5 бар, робщ = 0.5 бар.
18-16. а) 6.25%; б) 14%; в) 0.
18-17. Реакция первого порядка.
18-18. Через 26.3 мин.
18-19. 2.57-10-4 с.
18-20. 3.8 мин. 18-21. 7.4 мин.
18-22. а) 4.0 мин; б) 97 с.
18-23. к = 0.248 л-моль-1-мин-1. т1/2(А) = 42.8 мин; т1/2(В) = 123 18-24. к = 0.302 л-моль-1-мин-1.
Т1/2(А) = 51.0 мин; тш(Б) = Т1д(В) = тш(С) = 39.0 мин. 18-25. к = 0.087 сут-1. 18-26. к = 0.049 МГ2-мин-1.
18-27. т1/2 = 25.0 мин; к = 2.77-10-2 мин-1. С = 214 кДж.
§ 18
18-13. р
Степень протекания - 2/3.
464
Ответы
18-28. а) Кривая концентрации имеет перегиб, а кривая скорости - максимум; б) кривая концентрации и кривая скорости - монотонные.
18-29. х = а- 6ХР[(р + а)к/]"а .
ехр[(р + а) - кг] + —
р
Максимум скорости достигается, когда х = (а - р)/2.
18-30. кг =-21п-^—-— +-.
(а + 2р) 2 (а - 2х) - р а - (а + 2р) - (а - 2х)
Максимум скорости достигается, когда [А] = 4[Р], т.е.
а - 2х = 4(р+х): /тах =-2\ 1п— +---1-
тах к-(а + 2 р)2 1 4 р 2 а
1(р+х) а х
18-31. кг =-21п-^--— +-
(а+ р)2 (а-х) рр (а+р) (р+х)
Максимум скорости достигается, когда 2[А] = [Р], т.е.
. 1 I, 2а 1 а
р + х = 2(а-х): /тах = —-"Т11п--- + -,
к-(а + р)2 [ р 2 р\ 18-32. При Аv = 0, х = 1 - ехр ^ - I
18-33. -(Аv• х + (1 + Аv)1n(1 - х))= крРI.
-1 -1 § 19
19-1. Второй порядок, к = 0.040 л -моль-1 - с-1. 19-2. п = 3. 19-3. п = 2. 19-4. г = к- [А]- [В]2.
19-5. Второй порядок по А, первый - по В. 19-6. Первый порядок по ЩС12, второй - по С2042-. 19-7. Первый порядок по СН3С0СН3, первый - по Н+, нулевой - по 12. 19-8. Первый порядок по ВВг3, первый - по РВг3, нулевой - по Н2. ЕА = 186 кДж - моль-1. 19-9. Первый порядок. к = 0.0669 мин-1. 19-10. Первый порядок. к = 3.51 -10-3 мин-1. 19-11. Первый порядок. к = 8.60 с-1. 19-12. п = 2.
19-13. Первый порядок. к = 0.351 мин-1. т1/2 = 1.97 мин. 19-14. Первый порядок. к = 0.0336 мин-1. 19-15. Второй порядок. к = 2.37 -107 л- моль-1 - с-1.
