ZAJĘCIA 7

ZAJĘCIA 7
Zadania problemowe
1. Reakcja redukcji manganianu(VII) potasu kwasem szczawiowym w środowisku kwasowym jest reakcją
katalizowaną jonami Mn2+. Jak nazywa się ten typ reakcji katalitycznej. Zapisz równanie tej reakcji, od czego
zależy jej szybkość?
2. Podaj po jednym przykładzie reakcji homo- i heterokatalitycznych.
3. Co to jest energia aktywacji, jak wpływa wprowadzenie katalizatora na wartość energii aktywacji. Ten wpływ
przedstaw na odpowiednim wykresie.
4. Przedstaw na odpowiednich wykresach przebieg zmian energii reagującego układu dla reakcji egzo i
endoenergetycznej.
5. W przebiegającej według poniższego schematu reakcji:
A+B
6.
7.
V1
→
←
V2
C +D
szybkość tworzenia produktów jest równa V1, zaś szybkość reakcji odwrotnej V2. W stanie równowagi
chemicznej w układzie izolowanym różnica szybkości
∆V = V2 – V1 jest:
A. ∆V = 0 B. ∆V <0
C. ∆V>0
D. V1 = V2 = 1
E. W stanie równowagi: V1 = V2 =
0
Wymień czynniki, które wpłyną na szybkość reakcji magnezu z kwasem solnym.
Równe objętości wodoru i tlenu zmieszano w kolbie, w temperaturze pokojowej. Po upływie jednej godziny
stwierdzono, że:
A. zaszła reakcja i pozostał nadmiar wodoru
B. zaszła reakcja i pozostał nadmiar tlenu
C. zaszła reakcja, po której w kolbie jest tylko woda
D. nie zaszła żadna reakcja
Zadania rachunkowe
8. Reakcja spalania siarki w tlenie jest reakcją zerowego rzędu. Zapisz równanie tej reakcji oraz równanie
kinetyczne opisujące jej szybkość. Czy zmieni się szybkość tej reakcji jeżeli stężenie tlenu wzrośnie 10 razy.
9. Reakcja syntezy jodowodoru jest reakcją drugiego rzędu. Zaproponuj równanie kinetyczne tej reakcji. Stała
szybkości dla temp. 395°C wynosi 0,015dm3/mol·s. W objętości 1,0 dm3 znajduje się 0,50 mol wodoru i 0,50 mol
par jodu. Oblicz początkową szybkość reakcji. Jaka będzie szybkość początkowa reakcji jeżeli nastąpi
zmniejszenie objętości tego układu do 0,50 dm3.
10. Reakcja pomiędzy tlenkiem węgla i chlorem zachodzi według równania: CO + Cl2 ⇔ COCl2 i jest reakcją
drugiego rzędu. Stężenie tlenku węgla wynosi 0,4mol/dm3, a chloru 0,2mol/dm3. Jak zmieni się szybkość
tworzenia się COCl2, jeżeli zwiększy się stężenie chloru do 0.4mol/dm3, a stężenie tlenku węgla do 0,6 mol/dm3.
11. Jak zmieni się szybkość reakcji: 2NO + O2 → 2NO2 przebiegającej w fazie gazowej według równania
kinetycznego: v = k·[NO]2 ·[O2], jeżeli zwiększy się trzykrotnie objętość reagujących gazów?
12. Reakcja przebiega według równania: A + 2B → C i jest reakcją pierwszego rzędu ze względu na A i drugiego
rzędu ze względu na B. Jak zmienia się szybkość reakcji po dwukrotnym zwiększeniu stężenia A i czterokrotnym
zmniejszeniu stężenia B.
13. Szybkość reakcji chemicznej nie zależy od:
A. energii aktywacji
B. stałej równowagi chemicznej
C. temperatury
D. katalizatora
14. Badając reakcję 2NO + H2 = N2O + H2O w temperaturze 1100K uzyskano następujące dane:
ciśnienie początkowe
początkowa szybkość
reakcji
NO
H2
[Pa/min]
15200
40500
2030
7600
40500
508
15200
20250
1020
Wyznacz równanie kinetyczne i oblicz wartość stałej szybkości reakcji.
15. Czas połowicznego zaniku niezależnie od stężenia początkowego wynosi 18s. Oblicz po jakim czasie stężenie
substratu spadnie z 1 mol/dm3 do 0,05 mol/dm3.
16. Badano rozkład N2O5 w temperaturze 55°C, w zamkniętym naczyniu. Jest to równanie I rzędu a stała szybkości tej
reakcji wynosi 1,42·10-3 s-1. Na początku eksperymentu ciśnienie cząstkowe N2O5 wynosiło p0 = 2,88·105 Pa.
a) Napisz równanie kinetyczne badanej reakcji.
b) Oblicz czas połowicznego rozpadu N2O5.
c) Po jakim czasie ciśnienie N2O5 obniży się do 3,6x104 Pa?
17. Stwierdzono, że dla pewnej reakcji zmiana początkowego stężenia z 0,502 na 1,007 mol/dm3 zmniejsza okres
połowicznej przemiany z 51 sekund do 26 sekund. Wyznaczyć rząd tej reakcji i stałą szybkości reakcji.
18. Pewien lek wyprodukowano 1 stycznia 2008 r. i traci on ważność, gdy 5% ulegnie rozpadowi. Rozkład leku
przebiega zgodnie z kinetyką I rzędu a stała szybkości k tej reakcji wynosi 5,2 · 10−6 godz−1. Kiedy lek ten straci
ważność?
A) w lutym 2009 r.
B) w styczniu 2010 r.
C) w marcu 2011 r.
D) w kwietniu 2012 r.
19. Szybkość większości reakcji enzymatycznych v zależy od stężenia substratu [S] w sposób, który opisuje równanie
Michaelisa i Menten:
v=
v max [S]
K M + [S]
gdzie vmax i KM oznaczające maksymalną szybkość reakcji i stałą Michaelisa, są stałymi charakterystycznymi dla
danego enzymu. Zależność ta ma graficzną postać hiperboli np.:
v
0.4
Vmax
0.2
0.0
0 KM
20
40
[S]
60
80
Wobec tych informacji można powiedzieć, że reakcje enzymatyczne dla małych stężeń substratu [S] << KM i dla
dużych stężeń substratu [S] >> KM są względem substratu odpowiednio:
A) zerowego i zerowego rzędu
B) I i I rzędu
C) I i zerowego rzędu
D) I i II rzędu
20. Wykres przedstawia zmiany stężenia substratów i produktów w dwóch różnych przypadkach: z użyciem
katalizatora i bez. Dobierz odpowiedni opis do oznaczenia:
cA1 – stężenie produktu/substratu dla reakcji z katalizatorem / bez katalizatora
Czy reakcja prowadzi do stanu równowagi?
21. Wykres przedstawia zmiany stężeń substratów w czasie dla dwóch różnych reakcji o schemacie A → B.
Oceń prawdziwość zdań
A) Szybkość reakcji 4 (l. przerywana) jest zawsze większa od szybkości rekacji 3 (l. ciągła)
B) Stała szybkości reakcji 4 jest większa niż 3.
C) Stała równowagi reakcji 3 jest większa niż 4.
D) Wydajność reakcji 4 jest większa niż wydajność reakcji 3.
Dobierając sformułowanie: prawdziwe, nieprawdziwe, nie można ocenić.
Dorysuj przebieg zmienności produktu.
22. Wykres przedstawia zmiany reagenta w czasie dla dwóch różnych temperatur. W którym przypadku temperatura
była większa?
23. Wykres przedstawia zależność wszystkich reagentów od czasu dla pewnej reakcji. Zapisz schematycznie równanie
przebiegającej reakcji.