CH3060 – Bài tập phần động học xúc tác Bài tập phần Động hóa học – Xúc tác Chương I: Động học hình thức Trộn chất A với chất B C theo lượng Co = mol.l-1 Sau 1000s, nửa lượng chất A phản ứng Nếu phản ứng a) Bậc nhất, b) bậc 2, c) bậc sau 2000s lại chất A Dung dịch A trộn lẫn với dung dịch B có nồng độ theo tỉ lệ thể tích 1:1 Phản ứng xảy A + B C Sau giờ, có 75% A phản ứng Xác định lượng A lại sau phản ứng có: - Bậc theo A, bậc theo B - Bậc theo hai chất Nồng độ nguyên tử triti không khí xấp xỉ 5.10-15 mol Chu kỳ bán hủy triti khoảng 12 năm Sau năm 90% lượng triti có không khí bị phân hủy triti khoảng 12 năm Sau năm 90 % lượng triti có không khí bị phân hủy (không kể tới lượng triti sinh thêm không khí phản ứng tổng hợp) Metyl axetat thủy phân dung dịch HCl 1N 25oC Cứ sau khoảng thời gian định lại lấy thể tích mẫu giống chuẩn độ dung dịch NaOH Tính số tốc độ phản ứng xem phản ứng bậc theo liệu thực nghiệm t(s) 339 1242 2745 4546 ∞ VNaOH (ml) 26,34 27,80 29,70 31,81 39,81 Trong dung dịch axit yếu, hydroperoxit phản ứng với ion thiosunfat theo phương trình: H2O2 + 2S2O32- + 2H+ = 2H2O + S4O62Tốc độ phản ứng không phụ thuộc nồng độ ion H+ khoảng pH = – Nồng độ đầu [H2O2]o = 0,03680M [S2O32-]o = 0,02040M Ở 25oC pH = thu kiện sau: t (ph) 16 36 43 52 [S2O32-]0 × 103 10,30 5,18 4,16 3,13 a) Bậc phản ứng bao nhiêu? b) Xác định số tốc độ phản ứng Phản ứng xà phòng hóa axetat etyl có bậc CH3COOC2H5 + NaOH = CH3COONa + C2H5OH k = 5,4 l.mol-1.ph-1 Hỏi sau lượng CH3COOC2H5 50% nếu: a) cho 1lít NaOH 0,05N vào 1lít CH3COOC2H5 0,1N b) cho 1lít NaOH 0,1N vào 1lít CH3COOC2H5 0,1N c) CH3COOC2H5 có nồng độ đầu 0,05N NaOH có nồng độ 0,05N giữ không đổi suốt trình phản ứng Trong phản ứng nồng độ biến đổi từ 0,502 đến 1,007 mol.l-1, chu kỳ bán hủy giảm từ 51 đến 26 giây Phản ứng bậc số tốc độ Sự chuyển hóa amoni sunfoxyanua NH4CNS thành thioure (NH2)2CS phản ứng thuận nghịch bậc Dùng kiện để xác định số tốc độ phản ứng thuận phản ứng nghịch: T (ph) 19 38 48 60 Lượng NH4CNS phản ứng 6,9 10,4 12,3 13,6 CH3060 – Bài tập phần động học xúc tác Biết đạt đến trạng thái cân 21,2% amoni sunfoxyanua biến thành thioure Phản ứng sau phản ứng song song C2H4 + HCl + HClO ClC2H4OH + HCl k1 C2H4 + HCl + HClO àC2H4Cl2 + H2O k2 Lượng C2H4 lấy dư Đo nồng độ thí nghiệm là: [HClO]×103 (mol.l-1) [HCl]×103 (mol.l-1) Bắt đầu thí nghiệm 8,675 0,612 Kết thúc thí nghiệm 3,695 0,532 Tính số tốc độ phản ứng thời gian thí nghiệm 240 phút tỷ số = 0,0356 10 Phản ứng phân hủy axit nitric xảy theo chế: HNO3 HO• + NO2 k ⎯⎯→ k ⎯⎯ → HO• + NO2 HNO3 k HNO3 + HO• ⎯⎯→ H2O + NO3 Thiết lập phương trình tốc độ phản ứng, biết HO tiểu phân trung gian hoạt động Chương II: Lý thuyết động hóa học Hằng số tốc độ phản ứng bậc hai 328,2K 298,2K 10-2 10-3 l.phút-1.mol-1 Tính tốc độ phản ứng 313,2K thời điểm đầu phản ứng, nồng độ đầu chất 0,01mol/l Hằng số tốc độ k phản ứng: 2NO + O2 D 2NO2 660K 6,63.105; 645K 6,25.105 Hằng số tốc độ phản ứng nghịch nhiệt độ 83,9 40,7 Tính: a) Hằng số cân phản ứng nhiệt độ b) Năng lượng hoạt hóa phản ứng c) ΔH phản ứng Phản ứng thủy phân (CH2)6-CCl-CH3 etanol 80% phản ứng bậc Các liệu thực nghiệm cho bảng sau: toC 25 35 45 k, s-1 1,06.10-5 3,19.10-4 9,86.10-4 2,92.10-3 Lập đồ thị lgk theo Xác định lượng hóa phản ứng Nếu phản ứng bậc có lượng hoạt hóa E = 25 kcal/mol, phương trình − E RT , giá trị ko = 5.1013 s-1 nhiệt độ nào, chu kỳ bán hủy phản ứng cho bằng: a) phút; b) 30 ngày Đối với phân hủy axit hữu dung dịch nước thu được: T (K) 273,2 293,2 313,2 333,2 -1 47,5 576 5480 k × 10 (ph ) 2,46 k = ko e Dựng đồ thị lnk = f(1/T) xác định E Tính ko biểu thức k = ko e 373 K (coi phản ứng bậc 1) − E RT chu kỳ bán hủy CH3060 – Bài tập phần động học xúc tác Phản ứng chuyển hóa loại kháng sinh thể người t0 370C có k = 4,2.10-5 (s-1) Việc điều trị loại kháng sinh có kết hàm lượng kháng sinh 2mg/1kg trọng lượng thể Nếu bệnh nhân nặng 58kg uống lần viên thuốc chứa 300mg kháng sinh a Bậc phản ứng chuyển hóa b Khoảng thời gian hai lần uống bao nhiêu? c Khi bệnh nhân sốt đến 38,50C khoảng cách hai lần uống thuốc thay đổi Biết lượng hoạt hóa – 93,322kJ/mol Một thứ thuốc A nhiệt độ thường phân hủy chậm phân hủy lại tạo sản phẩm độc thể Thuốc dùng hàm lượng thuốc chế phẩm không 99,9% Người ta nghiên cứu theo phương pháp lão hóa cấp tốc nhiệt độ 60oC 70oC Tại nhiệt độ người ta xác định số tốc độ phản ứng phân hủy thuốc có giá trị tương ứng 3,12.10-5/ngày 9,02.10-5/ngày Tính hạn dùng thuốc 30oC Chương III: Phản ứng quang hóa phản ứng dây chuyền Phản ứng nhiệt phân etan thành etylen hiđro xảy theo chế sau: CH3CH3 k ⎯⎯→ k2 CH3CH3 + CH3 ⎯⎯→ CH3CH2 ⎯⎯→ CH3CH3 + H ⎯⎯ → k k CH3 + CH3 CH3CH2 + CH4 CH2=CH2 + H CH3CH2 + H2 k5 CH3CH2 + H CH3CH3 ⎯⎯→ Tìm phương trình tốc độ phản ứng Axeton tác dụng ánh sáng có bước sóng 300 nm có bị phân huỷ không? Nếu có sản phẩm phản ứng thứ cấp ? Biết lượng liên kết C-H 414 kJ/mol, liên kết C-C 331 kJ/mol liên kết C=O 728 kJ/mol Cho biết phản ứng quang hóa tetracloetylen dung dịch CCl4 xảy theo chế sau: k0 Sinh mạch: Cl2 + hν ⎯⎯→ 2Cl• k1 Phát triển mạch: Cl• + C2Cl4 ⎯⎯→ •C2Cl5 k2 •C2Cl5 + Cl2 ⎯⎯→ Cl• + C2Cl6 k3 Ngắt mạch •C2Cl5 + •C2Cl5 ⎯⎯→ C2Cl6 + C2Cl4 Đây phản ứng dây chuyền có hiệu suất lượng tử cao Chứng minh phương trình động học phản ứng có dạng: d [C2Cl4 ] 3/2 = k [Cl2 ] dt