Задачи

Страница 4

[Br2]

k4

Где k = 2k2(k1⁄ k5 )½ и k′ = —. Каким образом константа k′ зависит от k3

температуры?

Ответ: Еа= 170 кДж ·моль-1; k′ практически не зависит от температуры

14.*

Для реакций термолиза этанала в газовой фазе CH3CHO → CH4 + CO предложен следующий цепной механизм

k1

CH3CHO → ·CH3 + ·CHO

k2

·CHO → CO + H·

k3

H + CH3CHO → H2 + CH3C·O

k4

CH3C·O → ·CH3 + CO

k5

·CH3 + CH3CHO → CH4 + CH3C·O

k6

2 ·CH3 → C2H6

А. Получите кинетическое уравнение для скорости расходования CH3CHO и образования различных продуктов.

Б. Как изменятся выражения для скорости расходования СН3СНО и образования продуктов в случае длинных цепей, т.е. когда k1 « ki?

d[CH3CHO] k1

Ответ: А.υ=- —————— = 2 k1[CH3CHO]+ k5(—)1/2[CH3CHO]3/2;

dt k6

d[CH4] k1 d[H2] d[C2H6]

————= k5(—)1/2[CH3CHO]3/2;—— =————= k1[CH3CHO];

dt k6 dt dt

d[CO] k1

——— = k1[CH3CHO]+ k5(—)1/2[CH3CHO]3/2.

dt k6

d[CH3CHO] d[CH4] d[CO]

Б. Если k1«ki , то υ= - ——————= ———= ——— =

dt dt dt

= k5(k1/ k6)1/2[CH3CHO]3/2, т.е. протекает основная реакция

CH3CHO → CH4 + CO.

15.

При изучении реакции хлорирования этана C2H6 + Cl2 → C2H5Cl + HCl (V, T=const) экспериментально показано, что реакция имеет порядок а по Cl2 и b по C2H5. На основании предложенного механизма процесса

Cl2→ 2Cl·(k1)

C2H6 + Cl· → · C2H5+ HCl(k2)

·C2H5 + Cl2→ C2H5Cl + Cl·( k3)

Cl· + Cl·→ Cl2 (k3)

и используя принцип квазистационарных концентраций по отношению к радикалам Cl· и ·C2H5, найдите :

а) кинетическое уравнение для скорости образования НСl с указанием численных значений а и b для опытного уравнения;

б) численное значение опытной константы скорости и укажите ее размерность, если известны значения констант элементарных стадий при температуре 575 К: k1 / k4 = 5,30× 10-23 M, k2 = 4,19 · 1010 л · моль-1· с-1 , k3 = 5,27 · 109 л · моль-1 × с-1 .

Ответ: а) υ= k2(k1/ k4)1/2[C2H6][Cl2]1/2

б) kоп= 0,305 л1/2·моль-1/2·с-1

16.*

Для объяснения пиролиза метоксиметана CH3OCH3 предложен цепной механизм

CH3OCH3 → ·CH3 + CH3O· (k1)

·CH3 + CH3OCH3 → CH4 + ·CH2OCH3 (k2)

·CH2OCH3 → НСНО + ·CH3 (k3)

CH3O· → Н·+ НСНО (k4)

Н· + CH3OCH3 → ·CH2OCH3 + Н2 (k5)

2 ·CH3 → C2H6

А. Выразите концентрации всех радикалов через [CH3OCH3] и ki различных элементарных стадий.

Б. Выведите кинетическое уравнение для скорости реакции через убыль исходного вещества либо через образование основных продуктов (CH4 и HCHO). При каких условиях эти выражения для скорости реакции совпадают? Какая стадия процесса является лимитирующей?

Страницы: 1 2 3 4 5

Смотрите также

Вторая группа периодической системы
            Вторая группа отличается от других одинаковостью структуры внешнего электронного слоя у атомов всех входящих в неё элементов. С другой стороны, второй снаружи слой, оставаясь законченным ...

Технология неконцентрированной азотной кислоты
Азотная кислота по объему производства занимает среди других кислот второе место после серной кислоты. Все возрастающий объем производства HNO3 объясняется огромным значением азотной кислот ...

Эволюция и кислород
ИСПОКОН веков людей волновал вопрос, как возникли живой мир и они сами. Кажущаяся непостижимость происхождения организмов во всей их сложности и совершенстве неизменно толкала человечество к ...