Bài tập chương I | Tài liệu môn Hóa lý 2 | Đại học Bách khoa hà nội

Thể tích tổng cộng của bình phản ứng là hằng số và không có sự thay đổi thể tích. Tài liệu trắc nghiệm môn Phân tích bằng công cụ giúp bạn tham khảo, ôn tập và đạt kết quả cao. Mời bạn đọc đón xem!

19 10 lượt tải Tải xuống
Chia sẻ Báo cáo tài liệu

Môn: Hóa lý 2 (CH3061)

Trường: Đại học Bách Khoa Hà Nội

Thông tin:

5 trang 1 tháng trước

Tác giả:

Profile Lê Na
Bài tập chương I
Dạng 1: Áp dụng phương trình động học bậc 1, 2, 3, … n để xác định:
- Hằng số tốc độ k,
- Thời gian phản ứng t,
- Thời gian bán hủy t
1/2,
- Nồng độ các chất tham gia sau thời gian t.
Bài 1:
Nồng độ của triti trong không khí xấp xỉ 5.10
-15
mol/L. Chu kỳ bán hủy của triti là 12
năm. Sau bao nhiêu năm thì 90% lượng triti trên bị phân hủy (không kể tới lượng triti
được sinh thêm trong không khí do các phản ứng tổng hợp)?
Bài 2:
Tốc độ của một phản ứng bậc hai là 4,5.10
-7
mol.cm
-3
.s
-1
khi nồng độ của một chất phản
ứng là 1,5.10
-2
mol.L
-1
và nồng độ chất phản ứng kia là 2,5.10
-3
mol.L
-1
. Tính hằng số tốc
độ phản ứng theo cm
3
.
Bài 3:
Phản ứng phân hủy H
2
O
2
trong nước: H
2
O
2
→ H
2
O + ½O
2
tuân theo quy luật động học
bậc 1 với hằng số tốc độ phản ứng là 0,0437 ph
-1
. Xác định chu kỳ bán hủy của phản ứng
và thời gian cần thiết để phân hủy hết 99% H
2
O
2
.
Bài 4:
Sự phân hủy N
2
O
5
xảy ra theo phương trình: 2N
2
O
5
→ 2N
2
O
4
+ O
2
Phản ứng tuân theo quy luật bậc nhất với hằng số tốc độ phản ứng là k = 0,002 phút
-1
.
Hỏi sau 2 giờ có bao nhiêu phần trăm N
2
O
5
bị phân hủy.
Chú ý: hệ số tỉ lượng của N
2
O
5
Bài 5:
Phản ứng A + B → sản phẩm là phản ứng bậc nhất một chiều với mỗi chất. ở 283
o
K
hằng số tốc độ phản ứng là 2,38. Tính thời gian để A phản ứng 50%ở 238
o
K nếu trộn 1 lít
dung dịch A 1/20 M với:
a, 1 lít dd B 1/20 M
b, 1 lít dd B 1/10 M
c, 1 lít dd B 1/25 M
Bài 6: Phản ứng xà phòng hóa axetat etyl có bậc 2
CH
3
COOC
2
H
5
+ NaOH → CH
3
COONa + C
2
H
5
OH
k = 5,4 L.mol
-1
.ph
-1
. Hỏi sau bao lâu lượng CH
3
COOC
2
H
5
còn 50% nếu:
a) cho 1lít NaOH 0,1N vào 1lít CH3COOC
2
H
5
0,05N.
b) cho 1lít NaOH 0,1N vào 1lít CH
3
COOC
2
H
5
0,1N.
c) CH
3
COOC
2
H
5
có nồng độ đầu 0,05N còn NaOH có nồng độ 0,05N được giữ không
đổi trong suốt quá trình phản ứng.
ĐS: 3 phút; 3,7 phút; 2,567 phút
Dạng 2: Xác định bậc của phản ứng bằng:
- Phương pháp tốc độ đầu (hay cô lập)
- Phương pháp đồ thị ( giả sử)
- Phương pháp bậc suy biến
- Phương pháp t
1/2
Bài 1: Khi tiến hành phản ứng phân hủy acetone:
CH
3
COCH
3
→ C
2
H
4
+ CO + H
2
Áp suất tổng cộng biến đổi như sau:
t (phút)
0
6,5
13
19,9
P
tổng
(N.m
-2
)
41589,5
54386,6
65050,4
74914,6
Hãy xác định bậc phản ứng và tính hằng số tốc độ của phản ứng.
Bài 2:
Thực hiện phản ứng dehydro hóa cloroxyclohexan C
6
H
11
Cl ở 116
o
C khi có mặt SnCl
2
làm xúc tác
C
6
H
11
Cl (dd) → C
6
H
10
(k) + HCl (k)
Thể tích tổng cộng của bình phản ứng là hằng số và không có sự thay đổi thể tích khi pư
xảy ra. Tại thời điểm t = 0, có 0,5 mol C
6
H
11
Cl. Bảng dưới đây cho biét sự tăng số mol
HCl ở pha khí theo thời gian:
t (phút)
8
25
33
45
55
70
n
HCl
0,0415
0,1351
0,1665
0,2185
0,25
0,291
Hãy chứng tỏ phản này là bậc nhất. Tính hằng số tốc độ k.
Bài 3:
Dùng các dữ liệu thực nghiệm sau để xác định bậc của phản ứng đối với mỗi chất và đối
với toàn phản ứng.
Th nghiệm
Tốc độ đầu
(mol.l
-1
.s
-1
)
Nồng độ đầu [NO
2
]
mol/l
Nồng độ đầu [CO]
mol/l
1
0,0050
0,10
0,10
2
0,080
0,40
0,10
3
0,0050
0,10
0,20
Bài 4: Một phản ứng: 3A+2B
⎯⎯→
C
Thí nghiệm 1: Tác nhân B thêm rất dư, nồng độ của A được do phụ thuộc theo thời gian.
[A](10
-3
M)
5
2,9
1,9
1,1
0,7
Thời gian(phút)
10
50
80
120
150
Thí ngiệm 2: Tỉ lệ A:B=3:2. Nồng độ A được đo phụ thuộc vào thời gian,
[A](10
-3
M)
10
5,8
3,8
2,2
1,4
Thời gian(phút)
10
50
80
120
150
Xác định phương trình động học của phản ứng trên
Bài 5: Hãy xác định bậc riêng phần của phản ứng:
(CH
3
)
3
CBr
(aq)
+ H
2
O
(l)
→ (CH
3
)
3
C-OH
(aq)
+ H
+
(aq)
+ Br
-
(aq)
từ các dữ kiện thực nghiệm sau
t (s)
0
15000
35000
55000
95000
145000
[(CH
3
)
3
CBr
(aq)
] (mol/l)
0,0380
0,0308
0,0233
0,0176
0,0100
0,00502
Dạng 3: Lý thuyết động hóa học.
Bài 1: Phản ứng giữa 2 chất A và B có hằng số tốc độ ở nhiệt độ 298,15K và 328,15K lần
lượt là 1.10
-3
và 1.10
-2
L.mol
-1
.ph
-1
. Tính tốc độ phản ứng ở 313,15K tại thời điểm bắt đầu
phản ứng, nồng độ đầu của 2 chất đều là 0,01 mol.L
-1
.
Đáp án: w = 3.10
7
(mol.L
-1
.ph
-1
)
Bài 2: Một phản ứng có năng lượng hoạt hóa E = 25 kcal/mol, hằng số trước hàm mũ ko
= 5.1013 s
-1
. Ở nhiệt độ nào chu kỳ bán hủy của phản ứng đó là:
a) 1 phút
b) 30 ngày.
ĐS: a) 349K, b) 270K
Bài 3: Một phản ứng có năng lượng hoạt hóa E = 22875 cal/mol và chu kỳ bán hủy ở
25
o
C là 1 giờ. Tính thời gian để phản ứng thực hiện được 75% ở 50
o
C, biết phản ứng là
bậc 1.
Bài 4: Một phản ứng có nồng độ chất đầu 0,1 mol/L và chu kỳ bán hủy ở 25
o
C là 1 giờ,
còn ở 35
o
C là 20 phút. Tính nhiệt độ T để phản ứng có chu kỳ bán hủy là 40 phút và tính
nồng độ chất đầu tại thời điểm t = 80 phút của phản ứng trong các trường hợp phản ứng
là:
a) bậc một
b) bậc hai.
Bài 5: Cho phản ứng hóa học sau: C
2
H
5
I + NaOH → C
2
H
5
OH + NaI
Nồng độ ban đầu của hai chất phản ứng bằng nhau. Để một nửa lượng ban đầu các chất
phản ứng chuyển thành sản phẩm ở 32
o
C cần 906 phút.
1. Tính thời gian để một nửa lượng ban đầu các chất phản ứng chuyển thành sản phẩm ở
60
o
C, biết rằng hệ số nhiệt độ của phản ứng là 2,83.
2. Tnh năng lượng hoạt hóa của phản ứng.
3. Tính hằng số tốc độ k ở hai nhiệt độ trên, biết rằng phản ứng là bậc hai (bậc một đối với
mỗi chất) và nồng độ ban đầu mỗi chất đều là 0,05M.
| 1/5
| | Tải xuống

Có thể bạn quan tâm:

Preview text:

Bài tập chương I
Dạng 1: Áp dụng phương trình động học bậc 1, 2, 3, … n để xác định: - Hằng số tốc độ k, - Thời gian phản ứng t,
- Thời gian bán hủy t1/2,
- Nồng độ các chất tham gia sau thời gian t. Bài 1:
Nồng độ của triti trong không khí xấp xỉ 5.10-15 mol/L. Chu kỳ bán hủy của triti là 12
năm. Sau bao nhiêu năm thì 90% lượng triti trên bị phân hủy (không kể tới lượng triti
được sinh thêm trong không khí do các phản ứng tổng hợp)? Bài 2:
Tốc độ của một phản ứng bậc hai là 4,5.10-7 mol.cm-3.s-1 khi nồng độ của một chất phản
ứng là 1,5.10-2 mol.L-1 và nồng độ chất phản ứng kia là 2,5.10-3 mol.L-1. Tính hằng số tốc độ phản ứng theo cm3. Bài 3:
Phản ứng phân hủy H2O2 trong nước: H2O2 → H2O + ½O2 tuân theo quy luật động học
bậc 1 với hằng số tốc độ phản ứng là 0,0437 ph-1. Xác định chu kỳ bán hủy của phản ứng
và thời gian cần thiết để phân hủy hết 99% H2O2. Bài 4:
Sự phân hủy N2O5 xảy ra theo phương trình: 2N2O5 → 2N2O4 + O2
Phản ứng tuân theo quy luật bậc nhất với hằng số tốc độ phản ứng là k = 0,002 phút-1.
Hỏi sau 2 giờ có bao nhiêu phần trăm N2O5 bị phân hủy.
Chú ý: hệ số tỉ lượng của N2O5 Bài 5:
Phản ứng A + B → sản phẩm là phản ứng bậc nhất một chiều với mỗi chất. ở 283 oK
hằng số tốc độ phản ứng là 2,38. Tính thời gian để A phản ứng 50%ở 238oK nếu trộn 1 lít dung dịch A 1/20 M với: a, 1 lít dd B 1/20 M b, 1 lít dd B 1/10 M c, 1 lít dd B 1/25 M
Bài 6: Phản ứng xà phòng hóa axetat etyl có bậc 2
CH3COOC2H5 + NaOH → CH3COONa + C2H5OH
k = 5,4 L.mol-1.ph-1. Hỏi sau bao lâu lượng CH3COOC2H5 còn 50% nếu:
a) cho 1lít NaOH 0,1N vào 1lít CH3COOC2H5 0,05N.
b) cho 1lít NaOH 0,1N vào 1lít CH3COOC2H5 0,1N.
c) CH3COOC2H5 có nồng độ đầu 0,05N còn NaOH có nồng độ 0,05N được giữ không
đổi trong suốt quá trình phản ứng.
ĐS: 3 phút; 3,7 phút; 2,567 phút
Dạng 2: Xác định bậc của phản ứng bằng:
- Phương pháp tốc độ đầu (hay cô lập)
- Phương pháp đồ thị ( giả sử)
- Phương pháp bậc suy biến - Phương pháp t1/2
Bài 1: Khi tiến hành phản ứng phân hủy acetone: CH3COCH3 → C2H4 + CO + H2
Áp suất tổng cộng biến đổi như sau: t (phút) 0 6,5 13 19,9 Ptổng (N.m-2) 41589,5 54386,6 65050,4 74914,6
Hãy xác định bậc phản ứng và tính hằng số tốc độ của phản ứng. Bài 2:
Thực hiện phản ứng dehydro hóa cloroxyclohexan C6H11Cl ở 116 oC khi có mặt SnCl2 làm xúc tác
C6H11Cl (dd) → C6H10 (k) + HCl (k)
Thể tích tổng cộng của bình phản ứng là hằng số và không có sự thay đổi thể tích khi pư
xảy ra. Tại thời điểm t = 0, có 0,5 mol C6H11Cl. Bảng dưới đây cho biét sự tăng số mol
HCl ở pha khí theo thời gian: t (phút) 8 25 33 45 55 70 nHCl
0,0415 0,1351 0,1665 0,2185 0,25 0,291
Hãy chứng tỏ phản này là bậc nhất. Tính hằng số tốc độ k. Bài 3: NO + CO → NO + CO 2(k ) (k ) (k ) 2(k ) m n v = k[NO ] [CO] 2
Dùng các dữ liệu thực nghiệm sau để xác định bậc của phản ứng đối với mỗi chất và đối với toàn phản ứng. Thí nghiệm Tốc độ đầu
Nồng độ đầu [NO2] Nồng độ đầu [CO] (mol.l-1.s-1) mol/l mol/l 1 0,0050 0,10 0,10 2 0,080 0,40 0,10 3 0,0050 0,10 0,20
Bài 4: Một phản ứng: 3A+2B ⎯⎯ → C
Thí nghiệm 1: Tác nhân B thêm rất dư, nồng độ của A được do phụ thuộc theo thời gian. [A](10-3M) 5 2,9 1,9 1,1 0,7 Thời gian(phút) 10 50 80 120 150
Thí ngiệm 2: Tỉ lệ A:B=3:2. Nồng độ A được đo phụ thuộc vào thời gian, [A](10-3M) 10 5,8 3,8 2,2 1,4 Thời gian(phút) 10 50 80 120 150
Xác định phương trình động học của phản ứng trên
Bài 5: Hãy xác định bậc riêng phần của phản ứng:
(CH3)3CBr(aq) + H2O(l) → (CH3)3C-OH(aq) + H+(aq) + Br-(aq)
từ các dữ kiện thực nghiệm sau t (s) 0 15000 35000 55000 95000 145000 [(CH3)3CBr(aq)] (mol/l) 0,0380 0,0308 0,0233 0,0176 0,0100 0,00502
Dạng 3: Lý thuyết động hóa học.
Bài 1: Phản ứng giữa 2 chất A và B có hằng số tốc độ ở nhiệt độ 298,15K và 328,15K lần
lượt là 1.10-3 và 1.10-2 L.mol-1.ph-1. Tính tốc độ phản ứng ở 313,15K tại thời điểm bắt đầu
phản ứng, nồng độ đầu của 2 chất đều là 0,01 mol.L-1.
Đáp án: w = 3.107 (mol.L-1.ph-1)
Bài 2: Một phản ứng có năng lượng hoạt hóa E = 25 kcal/mol, hằng số trước hàm mũ ko
= 5.1013 s-1. Ở nhiệt độ nào chu kỳ bán hủy của phản ứng đó là: a) 1 phút b) 30 ngày. ĐS: a) 349K, b) 270K
Bài 3: Một phản ứng có năng lượng hoạt hóa E = 22875 cal/mol và chu kỳ bán hủy ở
25oC là 1 giờ. Tính thời gian để phản ứng thực hiện được 75% ở 50 oC, biết phản ứng là bậc 1.
Bài 4: Một phản ứng có nồng độ chất đầu 0,1 mol/L và chu kỳ bán hủy ở 25 oC là 1 giờ,
còn ở 35 oC là 20 phút. Tính nhiệt độ T để phản ứng có chu kỳ bán hủy là 40 phút và tính
nồng độ chất đầu tại thời điểm t = 80 phút của phản ứng trong các trường hợp phản ứng là: a) bậc một b) bậc hai.
Bài 5: Cho phản ứng hóa học sau: C2H5I + NaOH → C2H5OH + NaI
Nồng độ ban đầu của hai chất phản ứng bằng nhau. Để một nửa lượng ban đầu các chất
phản ứng chuyển thành sản phẩm ở 32oC cần 906 phút.
1. Tính thời gian để một nửa lượng ban đầu các chất phản ứng chuyển thành sản phẩm ở
60oC, biết rằng hệ số nhiệt độ của phản ứng là 2,83.
2. Tính năng lượng hoạt hóa của phản ứng.
3. Tính hằng số tốc độ k ở hai nhiệt độ trên, biết rằng phản ứng là bậc hai (bậc một đối với
mỗi chất) và nồng độ ban đầu mỗi chất đều là 0,05M.