28 Просмотров

Задание:

Реакция идёт по уравнению А(г) + 2В(г) -> C(г) Как изменится скорость реакции, если давление увеличить в 3 раза и одновременно повысить температуру на 30 С? Температурный коэффициент скорости реакции равен 3.

Ответ на задание:

Для определения, как изменится скорость реакции при изменении условий, мы можем воспользоваться уравнением Аррениуса:

\[ k = A \cdot e^{-\frac{E_a}{RT}} \]

где:

• ( k ) – скорость реакции,
• ( A ) – предэкспоненциальный множитель,
• ( ​\( E_a \)​ ) – энергия активации,
• ( R ) – универсальная газовая постоянная (приблизительно 8.314 Дж/(моль·К)),
• ( T ) – температура в Кельвинах.

У нас есть температурный коэффициент ( ​\( \frac{\Delta k}{k \cdot \Delta T} = 3 \)​ ), и мы изменяем давление, что не влияет на ( k ) в уравнении Аррениуса. Поэтому мы можем сказать, что:

\[ \frac{\Delta k}{k} = q \cdot \frac{\Delta T}{T} \]

где ( q ) – температурный коэффициент скорости реакции, равный 3.

Исходное уравнение можно переписать с учетом изменения температуры:

\[ k’ = k \cdot e^{\frac{\Delta k}{k}} = k \cdot e^{q \cdot \frac{\Delta T}{T}} \]

Теперь подставим значения:

\[ k’ = k \cdot e^{3 \cdot \frac{30}{T}} \]

Если давление увеличивается в 3 раза, то можно предположить, что объем реакционной системы уменьшится в 3 раза, что приведет к увеличению концентраций реагентов и продуктов в 3 раза. Таким образом, начальные условия для концентраций будут увеличены в 3 раза. Подставим это в уравнение Аррениуса:

\[ k’ = k \cdot e^{3 \cdot \frac{30}{T}} \]

Теперь, чтобы найти отношение ( ​\( \frac{k’}{k} \)​ ), нужно знать температуру ( T ). Пожалуйста, уточните температуру в Кельвинах, чтобы я мог выполнить расчет.