ЗАДАЧИ ПО ФИЗИЧЕСКОЙ ХИМИИ

По таблицам ΔG°обр,298 и S°обр,298. найдите ΔG°298, ΔH°298 и ΔS°298 для реакции разложения газообразного гидразина N2H4.

Найти    температуру,    при    которой    константа    равновесия реакции
4HCl(г.) + O2(г.) ↔ 2H2O(г.)   +2Cl2 (г.)  равна единице.

При изучении окисления хрома были получены следующие значения константы скорости Cr:

Графически определить энергию активации процесса окалинообразования.

Какой должна быть энергия активации, чтобы скорость реакции увеличивалась в три раза при возрастании температуры на 10 К при 300, 700, 1000 К ?

Скорость диссоциации карбоната кальция в изотермических условиях описывается уравнением V = k e -E/RT S. Определить константу скорости реакции k0e-E/RT и энергию активации Е в интервале температур 700-750°С, если при весе образца, равном 1 г и поверхности куска S = 28,1 см2, изменение веса ΔG за один и тот же промежуток времени Δτ= 2 мин составит:

Дайте определение понятию скорость химической реакции. Опишите количественно (где это можно), как влияют на скорость реакции внешние условия (концентрация, температура, давление). Рассчитайте, во сколько раз изменится скорость реакции при изменении указанных в таблице (табл. 5) условий.

В реакторе при постоянном объеме V = 1 м3 и температуре Т протекает газофазная реакция А. В таблице 4.2.1 для этой реакции приведены результаты измерений общего давления реакционной смеси Р в зависимости от времени её протекания t. На основании данных таблицы 4.2.1 исследуйте кинетику реакции А и определите кинетические параметры: порядок реакции, константу скорости, период полупревращения.
Выполняя задание, придерживаясь следующего плана действий:
а) используя понятие о химической переменной ξ , выведите формулу, связывающую парциальное давление исходного вещества с общим давлением реакционной смеси;
б) рассчитайте парциальное давление и молярную концентрацию исходного вещества в реакции А указанные промежутки времени t;
в) на основании результатов вычислений постройте графики зависимостей С= f(t), lnC=f(t), l/C= f(t), 1/C2=f(t);
г) проведите анализ графических зависимостей и определите порядок реакции А;
д) определите порядок реакции методом подстановки;
е) напишите кинетическое уравнение для реакции А в дифференциальной и интегральной формах, вычислите значения константы скорости k реакции А в указанные промежутки времени. Проанализируйте полученные результаты и сделайте вывод. Если k меняется мало — усредните ее значение;
ж) определите период полупревращения t1/2 и время t15% за которое прореагирует 15 % исходного вещества при температуре Т;
з) найдите концентрацию исходного вещества в момент времени t1 от начала реакции.
Таблица 4.2.1

В таблице 4.2.6 приведены значения констант скоростей k1 и k2 для реакции А (см. таблицу 4.2.1) при температурах T1 и T2 соответственно. Используя величины k1 и k2 а также значение константы скорости k, полученное при выполнении предыдущего задания для температуры T, постройте график в координатах
lg k =f(1/T) и определите:
а) коэффициенты А и В в интегральной форме уравнения Аррениуса вида lg k = А - В/Т и составьте это уравнение с численными значениями А и В для химической реакции А;
б) графически и аналитически энергию активации (Eакт , кДж/моль) химической реакции А;
в) величину предэкспоненциального множителя в экспоненциальной форме уравнения температурной зависимости скорости (уравнение Аррениуса) и составьте это уравнение с численными значениями параметров для химической реакции А;
г) температурный коэффициент скорости химической реакции А для интервала температур от T1 до T2;
д) константу скорости k3 реакции В при температуре T3;
е) как изменится скорость химической реакции А, если температуру T1 изменить на ΔT.

В таблице 4.2.6 приведены значения констант скоростей k1 и k2 для реакции А (см. таблицу 4.2.1) при температурах T1 и Т2 соответственно. Используя величины k1 и k2 а также значение константы скорости k, полученное при выполнении предыдущего задания для температуры T, постройте график в координатах
lg k =f(1/T) и определите:
а) коэффициенты А и В в интегральной форме уравнения Аррениуса вида lg k = А - В/Т и составьте это уравнение с численными значениями А и В для химической реакции А;
б) графически и аналитически энергию активации (Eакт , кДж/моль) химической реакции А;
в) величину предэкспоненциального множителя в экспоненциальной форме уравнения температурной зависимости скорости (уравнение Аррениуса) и составьте это уравнение с численными значениями параметров для химической реакции А;
г) температурный коэффициент скорости химической реакции А для интервала температур от T1 до T2;
д) константу скорости k3 реакции В при температуре Т3;
е) как изменится скорость химической реакции А, если температуру T1 изменить на ΔT.

Таблица 4.2.6

Определите энтальпию, энтропию и свободную энергию Гиббса следующей реакции:
4FeO+O2=2Fe2O3
Возможно ли самопроизвольное ее протекание в нормальных условиях?
Ответ мотивируйте расчетом.