KINETYKA REAKCJI

ZADANIE 1

W zamkniętym reaktorze zmieszano znane ilości azotu i wodoru. Utrzymując wysoką, stałą temperaturę, mierzono zmiany stężeń azotu, wodoru i amoniaku aż do osiągnięcia przez układ stanu równowagi i pewien czas po tym momencie. Na podstawie wyników tych pomiarów wykonano wykres zależności szybkości reakcji od czasu.

Z poniższych wykresów wybierz ten, który ilustruje zmiany szybkości reakcji tworzenia amoniaku i szybkości reakcji rozkładu amoniaku w czasie opisanego eksperymentu (zaznacz wykres A, B, C lub D).

ZADANIE 2

Szybkość reakcji 2SO₂ + O₂→ 2SO₃ wyraża się równaniem kinetycznym

v= k [SO₂]² [O₂]. Oblicz, jak zmieni się szybkość tej reakcji, jeżeli do przeprowadzenia procesu, przy niezmienionej ilości reagentów, zastosuje się naczynie o trzykrotnie mniejszej objętości.

 ZADANIE 3

Tlenek azotu(II) reaguje z tlenem, tworząc tlenek azotu(IV): 2NO + O₂→ 2NO₂

Szybkość tej reakcji opisuje równanie kinetyczne:

v = k [NO]²[O₂]

Oblicz, ile razy należy zwiększyć stężenie tlenku azotu(II), nie zmieniając stężenia tlenu

 i warunków przebiegu procesu, aby szybkość reakcji wzrosła czterokrotnie.

ZADANIE 4

Przeprowadzono doświadczenie zilustrowane poniższym rysunkiem

Cynk całkowicie przereagował we wszystkich probówkach, ale reakcje przebiegały z różnymi szybkościami (cynk roztworzył się w różnych czasach t).Przeanalizuj warunki doświadczenia i przyporządkuj czasy przebiegu reakcji (t1, t2 i t3) procesom zachodzącym w

probówkach I, II i III, jeżeli wiadomo, że t1 > t2 > t3.

PROBÓWKA	CZAS
I
II
III

ZADANIE 5

Szybkość pewnej reakcji zachodzącej w fazie gazowej wyraża się równaniem kinetycznym

V= k [C_A] ² [C_B]

 Przedstaw zależność między początkową i końcową szybkością tej reakcji oraz oblicz, jak zmieni się szybkość reakcji, jeżeli przy niezmienionej ilości reagentów i niezmienionej temperaturze ciśnienie reagujących gazów zmaleje dwukrotnie.

ZADANIE 6

W silnikach spalinowych - w wysokiej temperaturze -przebiegają różne reakcje uboczne. Powstające spaliny w kontakcie z tlenem ulegają dalszym przemianom. Ze względu

na szkodliwość produktów, do najważniejszych należą procesy:

1. N2(g)+ O2(g) ↔ 2NO(g) ΔH=182,5kJ

2. 2NO(g)+ O2(g)↔2NO2(g) ΔH=-114,1kJ

Określ, jak zmieni się (w układzie zamkniętym) ilość produktu w stosunku do ilości substratów

a) reakcji I, jeśli nastąpi wzrost temperatury………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………...

b) reakcji II, jeśli nastąpi wzrost ciśnienia…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

ZADANIE 7

Oceń, jak wpływa na ilość amoniaku powstającego w wyniku reakcji syntezy

 N₂(g) + 3H₂(g) ↔2NH₃ ΔH =- 92,4 kJ

a)obniżenie ciśnienia,

b) podwyższenie temperatury,

c) wprowadzenie dodatkowej ilości azotu.

Informacja do zadania 3 i 4

Tlenek azotu(IV) o barwie brunatnej ulega

Częściowej dimeryzacji, tworząc bezbarwny N₂O₄. Prowadzi to do ustalenia równowagi opisanej równaniem:

2NO₂(g) ↔N₂O₄(g)

 

ZADANIE 8

W celu określenia wpływu temperatury na stan równowagi tej reakcji przeprowadzono doświadczenie opisane poniżej. Zamkniętą probówkę zawierającą mieszaninę NO₂ i N₂O₄

 zanurzono w zlewce z lodem. Zauważono, że jej zawartość odbarwiła się. Następnie tę samą probówkę zanurzono w zlewce z gorącą wodą. Stwierdzono, że brunatne zabarwienie jej zawartości pojawiło się ponownie.

Sformułuj wniosek, w którym stwierdzisz, jak wzrost temperatury wpływa na

Ilość N₂O₄ w układzie

 

ZADANIE 9

Mając do dyspozycji zamknięte naczynie z tłokiem zawierające mieszaninę NO2

 i jego dimeru, zaprojektuj doświadczenie pozwalające zbadać, jak zmiana ciśnienia wpływa na ilość N₂O₄ w układzie. W tym celu:

 

1. uzupełnij opis doświadczenia, wpisując w miejsce kropek odpowiednie wyrażenia wybrane spośród podanych poniżej.

Rozprężamy, sprężamy, zmniejsza się, zwiększa się, nie zmienia się, odbarwia się, przyjmuje brunatne zabarwienie.

1. Naciskając tłok naczynia, ……………………gaz. Objętość gazu …………………………, a zawartość naczynia …………

 

2. Zmieniając położenie tłoka …………………. Gaz - ciśnienie w naczyniu zmniejsza się. Objętość gazu ………………, a zawartość naczynia …………………………

 

b) podaj, jak zmiana ciśnienia wpływa na ilość N₂O₄ w opisanym układzie.…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

 

ZADANIE 10

Oceń, jak zmieni się (wzrośnie czy zmaleje) wydajność reakcji tworzenia SO2 zilustrowanej równaniem:

2H₂S(g)+ 3O₂(g) ⇄ 2SO₂(g)+ 2H₂O(g) ΔH = -1038 kJ

 jeżeli w układzie będącym w stanie równowagi

a) podwyższymy temperaturę:

.....................................................................................................................................................

b) usuniemy część wody:

..............................................................................

---