Bài tập chương 5 về động học phản ứng hóa học môn hóa đại cương–Trường Đại học bách khoa - Đại học đà nẵng.

Bài tập chương 5.
5.1. Tại một thời điểm nào đó, vận tốc của phản ứng giữa N2 với H2 để tạo thành
NH3 là 0,25 M/phút. Hỏi tại thời điểm đó vận tốc thay đổi nồng độ các chất phản
ứng và sản phẩm tạo thành là bao nhiêu? N2(k) + 3H2(k) → 2NH3(k)
ĐS: N2: 0,25 M/phút, H2: 0,75 M/phút, NH3: 0,5 M/phút
5.2. Bằng thực nghiệm người ta đã thu được những số liệu của phản ứng giữa NO và H2 ở 700 oC như sau:
2NO(k) + 2H2(k) → 2H2O(k) + N2(k) Thí nghiệm
[H2] (M) [NO] (M) Tốc độ phản ứng (M/s) 1 0,01 0,025 v1 = 2,4.10-6 2 0,005 0,025 V2 = 1,2.10-6 3 0,01 0,0125 V3 = 0,6.10-6
a) Xác định phương trình động học và bậc của phản ứng.
b) Xác định hằng số tốc độ phản ứng.
ĐS: a) V = k[NO]2[H2], phản ứng bậc 3 b) k = 0,384 M-2.s-1
5.3. Ở 1000 oC, hằng số tốc độ của phản ứng chuyển hóa cyclobutane thành ethylene là 87 s-1. (CH2)4 → 2C2H4
a) Tính thời gian nữa phản ứng ở 1000 oC
b) Nếu lúc đầu cho vào bình phản ứng 2 g cyclobutane thì sau bao lâu sẽ có 1,5
g cyclobutane bị chuyển hóa thành ethylene? ĐS: a) 0,008 s b) 0,016 s
5.4. Cho phản ứng bậc một: A → B + C
Người ta thấy rằng, sau 47 phút thì nồng độ của A giảm từ 0,75M xuống còn 0,2M.
Tính hằng số tốc độ của phản ứng. ĐS: 0,028 phút-1 5.5. Cho phản ứng:
CCl3COOH(k) → CHCl3(k) + CO2(k)
Hằng số tốc độ ở 44 oC và 100 oC lần lượt là 2,19.10-7 s-1 và 1,32.10-3 s-1 .
a) Viết phương trình động học của phản ứng và tính hệ số nhiệt độ của phản ứng.
b) Tính năng lượng hoạt hóa của phản ứng.
ĐS: a) V = k[CCl3COOH], γ = 4,73 b) Ea = 152795 J/mol 5.6. Cho phản ứng: N2O4(k) → 2NO2(k)
Ở 1 oC hằng số tốc độ k1 = 4,5.103 s-1. Năng lượng hoạt hóa của phản ứng là 58
kJ/mol. Hỏi ở nhiệt độ nào k2 = 1.104 s-1 và hệ số nhiệt độ của phản ứng bằng bao nhiêu?
ĐS: T = 283K, γ = 2,43
5.7. Ea của phản ứng phân hủy H2O2 là 75,312 kJ/mol. Khi có men xúc tác ở vết
thương thì Ea’ = 8,368 kJ/mol. Hỏi ở 293K, khi có men làm xúc tác, tốc độ phản
ứng tăng lên bao nhiêu lần. ĐS: 86.1010
5.8. Azomethane phân hũy theo phản ứng bậc 1:
CH3-N=N-CH3(k) → C2H6(k) + N2(k)
Ban đầu chỉ có Azomethane với P0 = 160 mmHg. Sau 100 s thì áp suất của hệ P =
161,6 mmHg. Tính hằng số tốc độ k và thời gian nữa phản ứng.
ĐS: k = 10-4 s-1; t1/2 = 6930 s
5.9. RCOOR’(dd) + NaOH(dd) → RCOONa(dd) + R’OH(dd)
a) Nếu tăng nồng độ của một trong 2 chất lên gấp đôi thì tốc độ phản ứng đều tăng
lên 2 lần. Viết phương trình động học của phản ứng.
b) Dung dịch ban đầu chứa 10-2 M NaOH và 10-2 M RCOOR’. Sau 200 phút, 3/5
ester đã bị thủy phân. Xác định hằng số tốc độ của phản ứng và thời gian để 99% ester bị thủy phân.
ĐS: a) V = k[RCOOR’][NaOH] b) k = 0,75 M-1 phút-1, t = 13200 phút
5.10. Hấp thụ khí CO2 bằng nước theo phản ứng sau: CO2(k) + H2O(l) ↔ H2CO3(dd)
Phản ứng thuận và nghịch đều là bậc 1.
a) Viết phương trình tốc độ cho phản ứng thuận và nghịch
b) Nếu để n mol CO2 trên mặt nước, sau 23 s thì một nửa khí CO2 hòa tan. Tính
hằng số tốc độ kt của phản ứng thuận.
c) Hằng số tốc độ kng của phản ứng nghịch là 20 s-1. Tính hằng số cân bằng Kc
của phản ứng hòa tan CO2 trong nước.
ĐS: a) Vt = kt[CO2], Vng = kng[H2CO3] b) k = 0,03 s-1 c) Kc = 0,0015