Основы физической химии - Еремин В.В.
Скачать (прямая ссылка):
19-16. Второй порядок. к = 0.0596 л -моль-1 - мин-1. т(№14СЖ)) = 2.93 г.
19-17. п = 1.
19-18. п = 1.5. 19-19. п = 1.5. 19-20. п = 1.7.
19-21. п = -1, к = -0.709 Па2 - с-1.
§ 20
20-1. 39 °С.
20-2. 1.9.
20-3. а) 85 кДж -моль-1; б) 920 кДж - моль-1. 20-4. а) 349 К; б) 270 К.
Ответы
465
20-5. 47 ч.
20-6. В первом случае. 20-7. - = 20-8. В а15 раз.
20-9. Е = Е1 + Е2 - Е3; А = АГА2/А3.
20-10. к1 = 4.6-10-2 мин-1, к2 = 1.7-10-1 мин-1; ЕА = 90 кДж-моль-1.
20-11. 42 °С.
20-12. 17 °С.
20-13. А = 8.00-1010 с-1.
20-14. к = 0.47 л-моль-1-с-1. Т = 481 К.
20-15. ЕА = 214 кДж-моль-1, к = 0.165 л-моль-1-мин-1.
20-16. ЕА = 265.7 кДж-моль-1, к = 52.8 л-моль-1-мин-1.
20-17. ЕА = 150 кДж-моль-1, к = 3.55-10-6 с-1.
20-18. а) т1/2 = 1010 лет; б) т1/2 = 2.2 ч.
20-19. а) т1/2 = 30 с; б) т1/2 = 0.04 с.
20-20. т1/2 = 23.6 ч; т1/2 = 4.95 ч.
20-21. ЕА = 47.1 кДж-моль-1, к = 79.0 л-моль-1-мин-1.
20-22. ЕА = 104 кДж-моль-1, к = 5.71 л-моль-1-мин-1.
20-23. Е2 - Е1 = 113 кДж-моль-1.
20-24. 306 К.
20-25. Еоп = 49.6 кДж-моль-1.
20-26. ЕА = 96.9 кДж-моль-1, А = 8.81-1013 с-1, т1/2 = 761 с, г = 154 с. 20-27. ЕА = 111 кДж-моль-1, А = 3.38-109 л-моль-1-с-1. 20-28. ЕА = -13.8 кДж-моль-1, А = 3.74-108 см6-моль-2-с-1. 20-29. а) Т = 479 К; б) г = 24.5 мин.
20-30. 1) Епр = 186 кДж-моль-1, Апр = 9.21-1013 см3-моль-1-с-1; Еобр = 165 кДж-моль-1, Аобр = 1.57-1014 см3-моль-1-с-1.
2) К773 = 2.22-10-2; К973 = 4.35-10-2. 3) ДНпр = 21.1 кДж-моль-1; Д5пр = -4.49 Дж-моль-1-К-1. 4) 23.0%.
§ 21
212 = 1п[2к^(к1 - к-1)]
21-2. Т1/2--.
к1+ к-1
21-3. тш------. (к-1)тш = 2кь
к1+ к-1
21-4. 3.6 с.
21-5. к1 = 3.09-10-3 мин-1, к-1 = 1.02-10-2 мин-1. 21-6. к1 = 6.41-10-5 с-1, к-1 = 1.31-10-5 с-1.
(1 + Ь1 , (1 + а
1п|-I - 1п\
21-7. г = —------- =13970 лет.
2к
21-8. Т1/2(А) = тш(В) = тир) = 1п 2/(к1+к-1).
21-9. к1 = 5.4-10-3 с-1, к2 = 4.8-10-3 с-1.
21-10. к1 = 0.025 мин-1, к2 = 0.014 мин-\ к3 = 0.031 мин-1
21-11. к1 = 0.011 мин-1, к2 = 0.024 мин-1, к3 = 0.052 мин-1.
21-12. Указание. Воспользуйтесь уравнением Аррениуса в виде Е = КТ2 оТпк / с1Т. 21-13. Е1 - Е2 = 48.2 кДж-моль-1.
21-15. [В]тах = а(^ . 1) [В]тах ->¦ (ак1 / к2). 2) [В]тах ->¦ а.
21-16. [В] = ак1г ехр (-к1г).
466
Ответы
21-17. [а] = — Г а + Ье ~(а+Ь)кг 1, [в] = — Гь + ае -(' а + Ь Г- а + Ь Г
а+Ь)к/
х1/2(А) =
1
-т-2^-, Хі/2(В) :
1,2а —1п-
к (а + Ь) Ь - а к (а + Ь) а - Ь
21-18. 1) т(2з9Ыр) = 44.5 г, т(2з9Ри) = 0.100 г; 2) т(2з9Кр) = 0.276 г, т(2з9Ри) = 99.7 г. тшах(2з9Кр) = 96.6 г. 21-19. 0.058 мин.
1 -А--ІапЬ| к-1іА-+ Ка
К + 4а
21-20. [А] = а •-
1+
К
К+ 4а
• ІапЬ
К 2
к—— + Ка
где К = к1 / к-1 - константа равновесия, 1апЬ(х) ¦
21-21. [А] = аехр(-ку/), (ку - к3) • а
ехр( х) - ехр(- х) ехр( х) + ехр(-х)
¦ гиперболический тангенс.
[В]
к 2 + к з - к1
[ехр(-к^) - ехр{-(к 2 + кз)/}] +
к з • а к 2 + к з
[1 - ехр{-(к 2 + к з)/}],
[С] = а - [А] - [В]. Концентрация [В] достигает максимума, если выполнено условие: к1 > к3. 21-22. Указание. Для решения системы дифференциальных уравнений воспользуйтесь преобразованием Лапласа.
21-23. Указание. Для решения системы дифференциальных уравнений воспользуйтесь преобразованием Лапласа.
21-24. а) Епр = 55.0 кДж-моль-1, Еобр = 38.0 кДж-моль-1.
б) К293 = 0.658, К313 = 1.028.
в) АИпр = 17.0 кДж-моль-1. 21-25. 9.4%.
21-26. 5.99 сут. 21-27. 630 сут.
21-29. р0(А) /р„(А) = 5.86.
[С].
[В]
¦ з.94.
(г'-2
21-31. [Мі ](/) = 1 - X
монотонно возрастают.
(к[М]/)
т!
°°; т=373
ехр(-к[М]/). Концентрации всех промежуточных продуктов
22-1.
й[Р] = 2[Е][Б] - к-1к-2[Е][Р]
к-1 + к 2
22-2. - 4ИО?!] = 2к1[К02С1]. 22-з. 4НГ] = 2^ [Н2][І2].
к2
22-4. г = к 2[А*] =
к1к2[А]2
§ 22
к-1[А] + к2
Порядок реакции - первый при больших концентрациях, второй -
при малых.
22-5. Третий порядок.
Ответы
467
22-6. г = к3[А - ][АИ] = к1к 3[+АИ]2[Б] я к1[АИ][Б].
к 2[БИ+] + к 3[АИ]
- - _ л1л3
22-7. г =
к1к3[А][С]
к 2 + к 3[С]
22-8. -= 2к2[К2О*] = 2к1к2[N2O][M] . а/ к 2 + к3[М]
22-9. -^[К2О5] = 2к2[Ж)2][Ж)3] = 2к1к2 [М2О5] . Указакие. Интермедиаты - КО и Ж)3. а/ к-1 + к 2
22-10. - = 2к 2[КО2][КО3] = кщ- [К2О5].
22-11. а[Р] = ^[АИ].
а/ 2
22-12. а[С2И6] = Г ^ Г[СИ4]3/2.
1/2
22-13. а[^И^ = к2(к1 \ [СИ3Бг]3/2 + к1[СИ3БГ].
1/2
22-14. -^ЕЫ = к1[Я2] + к2 Ш р2]3/2.
а/ ^ к 4 ^
22-15. ^"Щ- = к2 (^Н [СИ3СИО]3/2,
/ч 1/2
- ^И^ОД = к1[СИ3СИО] + к 2 [^Ч [СИ3СИО]3/2.
22-16. а[С2И1 = [ ^ |/2[С2И6]. 22-17. а[С2И4] = к1[С2И6].
а/
1/2
22-18. а[С4И10] = к,[С2Н6] + к3[^1 [С и ]3/2
^ =к1[С2И6] + к3 \к- | [С2Н6Г
/ч1/2
22-19. а[С2С16] = к1[С12] + к3 (^1 [С12]3/2.
а/ I к 4 I
/ч 1/2
к3к51 ^-1 [СО][С12]3/2
22-20. а [СОС12] = 351 к2 К .
' й/ к 4 + к 5[С12] '
22-21. 2Ж)2 — КО + Ж)3 (медл.), Ж)3 + СО — Ж)2 + СО2 (быстро). 22-22. а) 3; б) 4. 22-23. Совместим.
/ч 1/2 /ч1/2
22-24 а1?И,Б11=к2к3Щ [БГ2'3/2[СИ41.к2к3[БГ2]3/21СИ41
. а/ к3 [Бг2 ] + к4 [ИБг] к3 [Бг2 1
468
Ответы
\1/2
йї 21 к 5
й [СН3Вг] (к1 і г п1/2г п В начале реакции —--- = к 21 — І [Вг2 \ [СН4 \.
