Reakcja A + B → C przebiega zgodnie z równaniem kinetycznym r = k·CA²·CB, gdzie k = 0,2 L²/(mol²·s). Wyznacz szybkość reakcji r przy CA = 1 mol/L i CB = 0,3 mol/L.
Kinetyka reakcji: karta pracy z odpowiedziami
1.Łatwy
r = k·CA²·CBk = 0,2 L²/(mol²·s)CA = 1 mol/LCB = 0,3 mol/L
r = mol/(L·s)
2.Łatwy
Reakcja pierwszego rzędu ma stałą szybkości 0,2 min⁻¹. Wyznacz jej okres półtrwania t½.
k = 0,2 min⁻¹
t½ = min
3.Średni
Reakcja drugiego rzędu (−rA = k·CA²) ma k = 0,05 L/(mol·min) i stężenie początkowe 0,8 mol/L. Wyznacz jej pierwszy okres półtrwania t½.
k = 0,05 L/(mol·min)CA0 = 0,8 mol/L
t½ = min
4.Średni
Reakcja pierwszego rzędu w reaktorze okresowym ma k = 0,02 min⁻¹. Ile czasu potrzeba, aby osiągnąć 90% przereagowania? Wyznacz t.
k = 0,02 min⁻¹X = 90 %
t = min
5.Trudny
Reakcja pierwszego rzędu ma k = 0,01 min⁻¹ w 30 °C i energię aktywacji 80 kJ/mol. Reaktor okresowy pracuje teraz w 60 °C przez 10 min. Wyznacz osiągnięty stopień przemiany X.
k1 = 0,01 min⁻¹T1 = 30 °CEa = 80 kJ/molT2 = 60 °Ct = 10 minR = 8,314 J/(mol·K)
X = %
6.Trudny
Reakcja ma energię aktywacji 55 kJ/mol. W 30 °C przebiega zbyt wolno. Do jakiej temperatury T2 (w °C) trzeba ją ogrzać, aby przebiegała 10 razy szybciej?
Ea = 55 kJ/molT1 = 30 °Ck2/k1 = 10R = 8,314 J/(mol·K)
T2 = °C
Klucz odpowiedzi
- 1. r = 0,06 mol/(L·s)
- 2. t½ = 3,466 min
- 3. t½ = 25 min
- 4. t = 115,1 min
- 5. X = 82,5 %
- 6. T2 = 65,76 °C
Pełne rozwiązania krok po kroku: ćwicz ten temat na examproblems.com.