Федеральное агентство по образованию

 
272
12. 
4 10
2
6
C H
1 5
C H
5
6
d
2
d
c
k k
c
t
k
k


; 
2
2 6
1/ 2
H
1/ 2
1
3
C H
5
6
d
2
d
c
k
k
c
t
k
k


 




; 
2
4
2 6
2
6
1/ 2
C H
1/ 2
1
1 6
3
C H
C H
5
6
5
6
d
2
2
d
c
k
k k
k
c
c
t
k
k
k
k










. 
13. 
4
4
4
2
1/ 2
CH
1/ 2
1
1 CH
2
CH
O
5
d
d
2
c
k
k c
k
c
c
t
k




 



, 
2 6
4
C H
1
CH
d
d
2
c
k
c
t

. 
14. Скорость образования метана равна: 
3
3
1/ 2
1 2 3
2
CH SOCH
4
2
k k k
v v
c
k



 



. Зна-
чение опытной энергии активации всего процесса равно: 
a
а,1
а,2
а,3
а,4
1
(
)
2
E
E
E
E
E




 = 11,6 кДж/моль. 
15. 
4 10
2 6
2
6
1/ 2
C H
3/ 2
1
1 C H
3
C H
4
d
d
c
k
k c
k
c
t
k



  


. 
16. 
2
4
2
2
4
2
2
4
2
C H Cl
1 4
1 3
C H Cl
эф C H Cl
4
d
2
d
c
k k
k k
v
c
k c
t
k



 






; если лимитирующей 
стадией является вторая, то скорость реакции 
2
4
2
2
4
2
1
3
C H Cl
эф C H Cl
4
k
v k
c
k c
k


; данная реакция является реакцией перво-
го порядка. 
18. 
2 2
2 2
1/ 2
H O
3/ 2
1
2
H O
4
d
2
d
c
k
k
c
t
k








; 
а,эф
а,2
а,1
а,4
/ 2
/ 2
E
E
E
E



. 
19. 
2
4 2
2
2
4 2
1/ 2
C H I
1/ 2
1
2
I
C H I
4
d
d
c
k
v
k
c c
t
k


 
  


; 
1/ 2
1
эф
2
4
k
k
k
k


  


; порядок реакции 
равен 3/2. 
20. 
3
3
2
3
2
HNO
1 3 HNO
2 NO
3 HNO
d
2
d
c
k k c
t
k c
k c


. Если 
2
3
2 NO
3 HNO
k c
k c

, то 
3
3
3
3
2
HNO
1 3 HNO
1 HNO
3 HNO
d
2
2
d
c
k k c
k c
t
k c


. 
21. 
2
2
HI
1 3 HI
2 HI
3 I
d
2
d
c
k k c
t
k c
k c


. 

 
273
22. 
2
RI
1 2 RI HI
2 HI
3 I
d
d
c
k k c c
v
t
k c
k c
 


. 
23. 
2
2
N O
1 2
N O
2
3
d
2
d
c
k k
c
t
k
k



. 
ОТВЕТЫ К ГЛАВЕ 8 
1. k
ср
 = 3,15 · 10
–4
мин
–1
. 
2. k = 6,3 · 10
–2
мин
–1
. 
3. 1,23 · 10
–25
. 
4. k
Я
 = (3,75,10
–5 
± 0,0034) мин
–1
, R = 0,983; k
ГБ
 = (3,37 ± 0,15) · 10
–5
 мин
–1
, 
R = 0,871. Кинетику данного процесса более точно описывает урав-
нение Яндера, так как отклонение от линейной зависимости при 
расчете констант по этому уравнению значительно меньше. 
5. k
Я
 = 0,0285 ч
–1
. Коэффициент регрессии близок к единице (R = 0,981). 
6. k
ср
 = 9,56 · 10
–4
 мин
–1
. 
7. k
1
 = 3,53 · 10
–3
 мин
–1
; k
2
 = 2,08 · 10
–3
 мин
–1
; k
3
 = 1,85 · 10
–3
 мин
–1
; 
Е = 11,086 кДж/моль. Процесс протекает во внешнедиффузионной 
области реагирования. 
8. А = 1,31 · 10
–4
 мин
–1
; Е = 352 кДж/моль. Область реагирования — ки-
нетическая. 
9. k
Я
 = 2,28 · 10
–4
 мин
–1
. 
10. k
Я
 = 1,005 · 10
–4
 мин
–1
. 
11. k
ГБ 
= (1,314 · 10
–4
 ± 0,436 · 10
–4
) мин
–1
, R = 0,71; k
Я 
= (9,34 · 10
–6
 ± 
± 0,387 · 10
–6
 ) мин
–1
, R = 0,58. Кинетику данного процесса более точ-
но описывает уравнение Гинстлинга–Броунштейна, так как коэффи-
циент регрессии значительно ближе к единице именно по этому 
уравнению. 
12. k
Я
 = 0,0124 ± 0,00142 мин
–1
, R = 0,95; k
ГБ 
= 0,014 ± 0,0071 мин
–1
, 
R = 0,83. Кинетику данного процесса более точно описывает уравне-
ние Яндера, так как коэффициент регрессии значительно ближе к 
единице именно по этому уравнению. 
13. Может; n = 1; k = 30,02 мин
–1
. Скорость реакции пропорциональна 
массе непрореагировавшего CdO. 
14. n = 0,94; k = 14,6 мин
–1
. Скорость реакции лимитируется диффузией. 
15. k = 1,67 · 10
–5
 мин
–1
. 
16. n = 0,675; k = 4,89 мин
–1
. Скорость реакции лимитируется диффузи-
ей. 

 
274
17. k
1
 = 3,65 · 10
–3
мин
–1
; k
2
 = 2,20 · 10
–3
мин
–1
; k
3
 = 1,00 · 10
–3
мин
–1
; 
Е
a
 = 135,31 кДж/моль. Область реагирования — кинетическая. 
18. k
1
 = 3,68·10
–3
мин
–1
; k
2
 = 5,65·10
–4
мин
–1
; k
3
 = 1,31·10
–4
мин
–1
; 
Е
a
 = 157,32 кДж/моль. Область реагирования — кинетическая. 
19. k
1
 = 4,69 · 10
–2
 мин
–1
; k
2
 = 2,86 · 10
–2
 мин
–1
; k
3
 = 2,08 · 10
–2
 мин
–1
; 
Е
a,ср
 = 41,65 кДж/моль. Область реагирования — кинетическая. 
20. k
1
 = 19,0 · 10
–3
 мин
–1
; k
2
 = 12,0 · 10
–3
 мин
–1
; k
3
 = 6,60 · 10
–3
 мин
–1
; 
k
4
 = 0,35 · 10
–3
 мин
–1
; Е
a,ср
 = 373,3 кДж/моль. Область реагирова-
ния — кинетическая. 
ОТВЕТЫ К ГЛАВЕ 9 
1. n = 1; k = 1,32·10
–4
 дм
3
/(моль с). 
2. k = 6,9·10
–5
 с
–1
; 
+
H
k  = 2,09·10
–4
 дм
3
/(моль с). 
3. k = 1,747·10
–3
 с
–1
; 
+
H
k  = 2,22·10
–3
 дм
3
/(моль с). 
4. Соотношение Бренстеда неприменимо. 
5. 
4
0
1,22 10
k


мин
1

; 
+
5
H
3,57 10
k


дм
3
/(моль мин). 
6. а) в 10 раз; б) и в) — не возрастает. 
7. K
а
 = 2,37; k
2
 = 
4
3,57 10


. 
8. 
0
0
k
 ; 
+
H
37,7
k

. 
9. 
2 a
lg
7,26
k k
 
; 
8
2 a
5,495 10
k k



; 
6
4,58 10
a
k



. 
10. 
0
0
k
 ; 
RuCl3
214
k

. 
11. Соотношение Бренстеда применимо; 
0
30
E

 кДж/моль; 
0,675


. 
12. 
+
0
H
c
 = 6,2 · 10
–5
 моль/дм
3
; k = 0б0732 ч
–1
; 
+
H (150)
c
 = 0,107 моль/дм
3
. 
13. k
1
 = 0,23 · 10
–5 
дм
3
/(моль с); k
2
 = 0,11 · 10
–5 
дм
3
/(моль с). Катализатор 
одинаково хорошо катализирует как прямую, так и обратную реак-
цию. 
14. 

 = 857; n = 0,5. 
15. K
а
 = 21,55 дм
3
/моль; k
2
 = 4,44 · 10
–3
мин
–1
. 
16. n = 2,4; k = 1,122 · 10
6
мин
–1
. 
17. 
7
2
2,77 10
k



 дм
3
/(моль с); 
26,54
k

. 
18. 
6
0
5 10
k

 
; 
RuCl3
64,7
k

. 
19. k
0
 = 0; k
мут 
= 0,281
+
3
H O
c
 + 9750
OH
c

. 
20. 

 = 794; n = 0,531. 

 
275
ОТВЕТЫ К ГЛАВЕ 10 
1. v
max
 = 8,3 · 10
–6
 моль/дм
3
; K
М
 = 17,9 · 10
–3
 моль/дм
3
; k
кат
 = 5,9 с
–1
. 
2. v
max
 = 6,3 · 10
–6
 моль/дм
3
; K
М
 = 76 · 10
–3
 моль/дм
3
; k
кат
 = 0,16 с
–1
. 
3. v
max
 = 1,0 · 10
–6
 моль/дм
3
; K
М
 = 1,35 моль/дм
3
. 
4. Неконкурентное ингибирование; K
I
 = 10
–5
 моль/дм
3
. 
5. v
max
 = 0,5 · 10
–3
 г/(дм
3
 ч); K
М
 = 5,3 · 10
–3
 моль/дм
3
;  
K
I
 = 6,8 · 10
–3
 моль/дм
3
.  
6. v
max
 = 6,3 · 10
–6
 моль/(дм
3
 мин); K
М
 = 20 · 10
–6
 моль/дм
3
;  
K
SI
 = 2,3 · 10
–3
 моль/дм
3
.  
7. v
max
 = 10 усл.ед; K
М
 = 6,3 · 10
–6
 моль/дм
3
; v
эф 
= 4,6 усл.ед.; 
K
S1
 = 0,56 · 10
–3
 моль/дм
3
.  
8. v
max
 = 0,55 · 10
–3
 г/(дм
3
 мин); K
М
 = 2,5 · 10
–6
 моль/дм
3
;  
K
I
 = 2,6 · 10
–2
 моль/дм
3
; v
эф 
= 0,22 · 10
–3
 г/дм
3
 мин.  
9. v
max
 = 2,3 · 10
–6
 г/(дм
3
 мин); K
М
 = 35 · 10
–3
 моль/дм
3
;  
K
I
 = 0,64 · 10
–3
 моль/дм
3
; K
эф 
= 0,20 · 10
–3
 моль/дм
3
.  
10. k
кат
 = 8,3 · 10
–6
 c
–1
; K
М
 = 19 · 10
–6
 моль/дм
3
; K
S1 
= 1,70 · 10
–3
 моль/дм
3
. 
13. 4 · 10
–5
 с. 
14. 1,52 · 10
–3
 моль/дм
3
 с. 
15. 4,8 · 10
–4
 моль/дм
3
 
16. 2,1 · 10
–3
 моль/дм
3
. 
17. 4,0 · 10
–3
 моль/дм
3
. 
18. K
М
 = 0,42 моль/дм
3
; v
max
 = 0,35 мкмоль мин
–1
. 
19. v
max
 = 0,044 моль/(дм
3
 мин
–1
); ингибирование неконкурентное. 
ОТВЕТЫ К ГЛАВЕ 11 
1. Реакция первого порядка. 
эф
k
kK

 = 0,0235, K — константа адсорб-
ционного равновесия. 
2. k = 2,3 · 10
–2
 моль[Н
2
]/(мин г[кат.]); 
P
R
b
b
 = 0,8.  
3. k
ср
 = 23,13 Па. 
4. 2,78
k

; 
8
1 10
K

 
. 
5. k
ср
 = 2,15 · 10
–4
 с
–1
. 
6. 
адс
Q

 = 877 Дж/моль. 
7. k
эф
 = 1,566 · 10
–9
 моль/(ч Па
1,5 
г[кат.]); b
1
 = 1,35 · 10
–2
 Па
–0,5
; 
b
2
 = 3,8 · 10
–2
 Па
–0,5
. 
8. 
4
4,4 10
k



; 
4
1,73 10
K



. 
9. b
A 
= 6,35 · 10
–3
 Па
–0,5
, k = 225 моль/(ч Па
–2
г[кат.]) 

 
276
10. k
эф
 = 1,149 · 10
–9
 моль/(ч Па
1,5
г[кат.]); b
1
 = 1,1 · 10
–2
 Па
–0,5
; 
b
2
 = 3,216 · 10
–2
 Па
–0,5
. 
11. b
Н
 = 5,36 · 0
–6
 1/Па; b
Е
 = 2,92 · 10
–4
 1/Па; Константа скорости реакции 
гидрирования этилена на палладиевом катализаторе 
k = 0,228 Па/(ч г[кат.]). 
12. 
2
2
2
2
2
2
1/ 2
1/ 2
3
CO O
CO
O
3/ 2
CO
CO
O
O
CO
CO
(1
)
k kb b p p
v
b p
b p
b
p




; 
1
2
k
k
k

. 
13. 17 кДж/моль. 
14. Наиболее точно опытные данные описывает уравнение (2); 
k
эф 
= 3,846 · 10
–4
 с г[кат.]/Па; 
2
O
b  = 2,076 10
–4
 Па
–1
. Адсорбция дву-
окиси азота определяет скорость процесса; кислород — ингибитор 
процесса.  
15. k = 20,6 см
3
/(мин г[кат.]); 
P
R
b
b
 = 197. 
16. 
2
4
2
5
C H
H
v k p


 = 
2
2
1 4 5
H
эф
H
2 3
k k k
p
k p
k k

. 
17. b
Н
 = 1,89610
–5
 1/Па; b
П
 = 7,63 · 10
–5
 1/Па; константа скорости реакции 
гидрирования этилена на палладиевом катализаторе 
k = 0,119 Па/(ч·г[кат.]). 
18. k
эф
 = 

 = 0,43 ммоль/(см
3
 мин).  
19. 
H
NH
2
2
N 2
NH
H
3
2
1
3
2
адс
дис
2
3
p
p
v k p
k
p
p























. В области малых давлений 
H2
N 2
NH3
1,5
адс
p
v k p
p


. Условие максимума скорости: при 
H2
NH3
p
m
p
 , v
макc
 
пропорционально 
1/ 5
2 / 5
(1
)
m
m

. 
 

 
277
ОГЛАВЛЕНИЕ 
П
РЕДИСЛОВИЕ
.................................................................................................3
 
Г
Л А В А
  1 .
 
О
СНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ХИМИЧЕСКОЙ КИНЕТИКИ
.................5
 
1.1.
 
Основные понятия............................................................................5
 
1.2.
 
Экспериментальные методы изучения кинетики  
химических реакций ......................................................................13
 
1.3.
 
Примеры решения задач................................................................16
 
1.4.
 
Задачи для самостоятельного решения........................................18
 

жүктеу/скачать 1,59 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: