ZADANIE 1. Czas połowicznego rozpadu dla pewnej reakcji
Transkrypt
ZADANIE 1. Czas połowicznego rozpadu dla pewnej reakcji
DUŻE KOŁO CHEMICZNE 3GA 2012/2013 POWTÓRZENIE Z1/Z2 (KINETYKA/RÓWNOWAGI GAZOWE) opr. Kuba Skrzeczkowski CZAS: 90 MINUT ZADANIE 1. Czas połowicznego rozpadu dla pewnej reakcji pierwszego rzędu wynosi 10 min. Jaki jest czas po którym przereaguje 2/5 początkowej ilości substratu w tej reakcji? ZADANIE 2. Rozkładano pewien organiczny nitryl otrzymując dane kinetyczne: Wyznacz rząd reakcji, stałą szybkości oraz czas połowicznej przemiany. ZADANIE 3. (finał 47 OCh) Syntezowano fosgen z chloru oraz CO wychodząc z równomolowej mieszaniny substratów. Otrzymano dane kinetyczne prezentujące ciśnienie całkowite w reaktorze w zależności od czasu (stała objętość, stała temperatura). Wyznacz rząd reakcji (całkowity) oraz stałą szybkości. Uwaga! By uprościć sobie zadanie możesz w równaniu kinetycznym zamiast stężeń umieścić ciśnienia reagentów. Wtedy jednak wszystkie wzory w kinetyce zamiast stężeń zawierają ciśnienia (adnotacja wyciągnięta z klucza zadania). Komentarz 1 przed rozwiązaniem: Równanie kinetyczne nie musi więc przyjmować postaci wiążącej szybkości ze stężeniami ale np. z ciśnieniami: tyle, że wtedy w kolejnych zależnościach też umieszczamy ciśnienie, tj. a nie stężenia. Komentarz 2 przed rozwiązaniem: Warto zauważyć, że czasami szybkość zależy od ilości dwóch różnych substratów. Np. v = k [A] [B]. Jeśli stężenia początkowe są różne to nie umiemy tego policzyć ale jeśli stężenia początkowe są równe oraz ich zmiana zachodzi tak samo (tj. gdy reaguje x A to musi reagować też x B) to [A] = [B] w dowolnej chwili reakcji a to oznacza v = k [A]2 i pozwala już korzystać z naszych wzorów. ZADANIE 4. Dla reakcji syntezy chlorowodoru z chloru i wodoru w temp. 930,5 K stała równowagi ciśnieniowa wynosi 1,00. a. Wyznacz skład mieszaniny w stanie równowagi jeśli na początku było 2 mole wodoru oraz 3 mole chloru. b. Jak zmieniłby się stopień przereagowania gdyby dodatkowo w układzie byłby (na samym początku!) 1 mol HCl? (powiedzieć o możliwości skracania się wszystkich czynników jeśli Δngaz = 0) ZADANIE 5. Do reakcji przemysłowej syntezy metanolu wzięto tlenek węgla i wodór w stosunku molowym 2,5 : 3,0. Po osiągnięciu przez układ stanu równowagi stwierdzono, że w mieszaninie reakcyjnej jest 10%obj wodoru. Ciśnienie wynosiło 5 × 106 Pa. Reakcja przebiega w fazie gazowej. Oblicz stałą równowagi Kp. (XVII Konkurs Politechniki Warszawskiej (3)