Question

1.Средняя скорость реакции за 10с составила 0.1 моль/л с. рассчитать изменение концентраций реагирующих веществ в ходе реакции. 2. чему равен температурный коэффициент реакции у, если при повышении температуры с 90°с до 140°с скорость химического процесса увеличилась в 32 раза?

Answer 1

1) c=10*0,1=1 моль/л

2) v2/v1=y^[(T2-T1)/10]
32=y^5
y=2

Answer 2

Давайте разберемся с каждым из ваших вопросов.

1. Изменение концентраций реагирующих веществ в ходе реакции:

Если средняя скорость реакции за 10 с составила 0.1 моль/л·с, мы можем использовать уравнение скорости реакции, которое выглядит следующим образом:

\[ \text{Скорость} = -\frac{1}{a}\frac{\Delta[A]}{\Delta t} = -\frac{1}{b}\frac{\Delta[B]}{\Delta t} \]

где: - \( a \) и \( b \) - коэффициенты стехиометрии для реагентов \( A \) и \( B \), - \( \Delta[A] \) и \( \Delta[B] \) - изменение концентрации реагентов \( A \) и \( B \), - \( \Delta t \) - изменение времени.

Мы знаем, что \(\frac{\Delta[A]}{\Delta t} = \frac{\Delta[B]}{\Delta t} = 0.1\) моль/л·с. Поскольку скорость реакции обратно пропорциональна коэффициенту стехиометрии, можно сказать, что \(\frac{1}{a} = \frac{1}{b}\), и пусть это общее значение будет \(k\).

Таким образом, \(k = \frac{\Delta[A]}{\Delta t} = \frac{\Delta[B]}{\Delta t} = 0.1\) моль/л·с.

2. Температурный коэффициент реакции:

Температурный коэффициент реакции (\(Q\)) связан с изменением скорости реакции при изменении температуры. Он определяется следующим образом:

\[ Q = \frac{\text{новая скорость}}{\text{старая скорость}} \]

Из условия мы знаем, что при повышении температуры с 90 °C до 140 °C скорость увеличилась в 32 раза. Таким образом,

\[ Q = \frac{\text{скорость при 140 °C}}{\text{скорость при 90 °C}} = 32 \]

Теперь мы можем использовать следующее соотношение между температурным коэффициентом (\(Q\)) и температурным изменением (\(ΔT\)):

\[ Q = e^{\frac{ΔE}{RT}} \]

где: - \( ΔE \) - изменение энергии активации, - \( R \) - универсальная газовая постоянная (\(8.314 \, \text{Дж/(моль·К)}\)), - \( T \) - температура в кельвинах.

Из этого уравнения можно выразить \( ΔE \):

\[ ΔE = R \cdot ΔT \]

Мы знаем, что \( ΔT = 140 - 90 = 50 \) К. Подставим значения:

\[ ΔE = 8.314 \, \text{Дж/(моль·К)} \cdot 50 \, \text{К} \]

Рассчитаем \( ΔE \). После этого можно использовать его для расчета температурного коэффициента реакции (\( Q \)) при известной температуре.