BÀI TẬP CHƯƠNG 1: ĐỘNG HÓA HỌC
Bài 1: Chu kỳ bán hủy của N
2
O
5
ở 25
o
C là 5,7 giờ. Tính hằng số tốc độ của
phản ứng và thời gian để phân hủy 75 %, 87,5 % , nếu phản ứng là bậc nhất.
Giải:
Do n = 1 nên 0,693 0,693
t
1/2
= = 5,7 giờ → k
1
= = 0,1215 giờ
-1
k
1
5,7
t
75%
= 2. t
1/2
= 2. 5,7 = 11,4 giờ
t
87,5%
= 3. t
1/2
= 17,1 giờ
2
H
5
OH
a). 1 lit acet. 1/20 N + 1lit NaOH 1/20 N
nên C
o NaOH
= 1/40 N ; C
o CH3COOC2H5
= 1/40 N (vì dd bị pha loãng gấp đôi)
1 1
t
1/2
= = = 16,8 phút
k
2
C
oA
2,38. (1/40)
b). 1 lit acet. 1/20 N + 1lit NaOH 1/10 N
nên C
o NaOH
= 1/20 N ; C
o CH3COOC2H5
= 1/40 N (vì dd bị pha loãng gấp đôi)
Từ pt chu kỳ bán hủy
1 2.C
oA
- C
oB
C
oA
- 0,4.C
oA
40%
t
60%
C
oA
- 0,6C
oA 60%
t
60%
= 15,9 phút
n = 2
1 1 1 1 1 1
k
2
= - = -
10 C
oA
– 0,4.C
oA
C
oA
40%
t
phút
-1
Ở 450
o
C = 450 +273 = 723
o
K
k
T2
E 1 1 E ( T
2
- T
1
)
ln = - ( - ) =
k
T1
R T
2
T
1
R T
1
.T
2
k
723
52000 ( 723 – 651) k
723
6
.10
2
, mol / l 2,153 0,433
Tốc độ.10
4
, mol/l.giờ 7,4 0,73
Giải:
Sử dụng pt phản ứng bậc n:
- dC/dt = k.C
n
; lg ( - dC/dt ) = lg k + n lgC
Lấy số liệu (1) và (2):
lg ( - dC/ dt)
1
– lg (- dC / dt)
2
= n
lg C
1
– lgC
2
p tỉ lệ với C nên :
lg 7,4 - lg 0,73
n = = 1,44 ≈ 3/2
lg 2,153 – lg 0,433
2
Bài 6: Chu kỳ bán hủy NH
oA
n - 1
Chia hai số liệu cho nhau:
T
1/2
C
oA
n – 1
C
oA
n - 1
t
1/2
C’
oA
= = → ln = (n – 1) ln →
T’
1/2
C
oA
n
–
1
C
oA
t
2.k
o
k
o1
= 17,4 ;
k
o2
= 17,6 ; k
o3
= 17,0 → k
tb
= 17,3 mmHg/phút
Bài 7: Theo dõi mức độ diễn biến của phản ứng giữa những lượng tương đương
của cacbon oxyt và Clo có xúc tác xảy ra theo phương trình sau :
CO + Cl
2
→ COCl
2
Ở 300
o
K quan sát thấy áp suất tổng cộng của hệ giảm theo bảng sau :
Thời gian, phú 0 5 10 15 21
Áp suất tổng, mmHg 724 675 622 585 551
Hãy xác định bậc và hằng số tốc độ phản ứng.
Giải :
Ban đầu : có lượng tương đương CO và Cl
2
= (P
o
/2 – x) + (P
o
/2 – x) + x = P
o
– x
3
→ x = P
o
– P
t
Dùng pp thay thế :
n = 1 1 C
oA
1 P
o
/2 1 P
o
k
1
= ln ; k
1
= ln = ln
t C
oA
- x t P
o
= (1/t ).ln P
o
/ (2P
t
– P
o
) 0,029166 0,033 0,032 0,0309
k
1tb
= 0,03128 phút
-1
∆k
1
/k
1tb
= (k
1tb
– k
1
)/k
1tb
, %
0,069 0,055 0,023 0,012
n = 2 1 1 1 1 x
k
2
= - = =
t C
oA
- x C
– P
o
/2
t 0 5 10 15 21
p
t
724 675 622 585 551
P
o
– P
t
49 102 139 173
P
t
– P
o
/2 313 280 223 189
k
2
= (P
o
- P
t
)/[t . P
o
/2 ( P
t
– P
o
2
→ 2 NOH
Có thể diễn ra thích hợp cho cả hai cơ chế sau mặc dù có giai doạn9 không phải
tam phân tử:
a). NO + H
2
⇌ NOH
2
( K )
NOH
2
+ NO → 2NOH ( k )
b). 2NO ⇌ N
2
O
2
( K’)
H
2
+ N
2
O
2
→ 2NOH (k’ )
Giải:
a). Phản ứng TN (cân bằng):
4
[NOH
2
]
E
/dt =…
Hay W = -(1/ν
1
) dC
A
/dt = - (1/ν
2
)dC
B
/dt = (1/ν’
1
) dC
E
/dt =…
Viết tốc độ phản ứng theo d[NOH]/ dt:
(½).d[NOH]/dt = k.[NO].[NOH
2
]
Hay d[NOH]/dt = 2k[NO][NOH
2
]
Thay [NOH
2
] từ pt (*):
d[NOH]/dt = 2 k[NO]
2
K[H
2
] = 2kK[NO]
d[NOH]/dt = 2k’[H
2
][NO]
2
.K’ ( bậc ba)
Bài 9: Người ta đề nghị phản ứng nhiệt phân ozon như sau:
O
3
→ O
2
+ O k
1
O + O
2
→ O
3
k
-1
O + O
3
→ 2O
2
k
2
a). Dùng pp nồng độ ổn định hãy thiết lập phương trình tốc độ phân hủy O
3
với sự có mặt của các hằng số tốc độ phản ứng k
1
, k
-1
] ≈ 0 → [O] =
k
-1
[O
2
] + k
2
[O
3
]
Thay [O] này vào pt tốc độ phân hủy O
3
:
d[O
3
]
- = k
1
[O
3
] – k
-1
[O][O
2
] + k
2
[O][O
3
] =
dt
[O
2
] + k
2
[O
3
] k
-1
[O
2
] + k
2
[O
3
]
b). Nếu k
-1
[O
2
] >> k
2
[O
3
] thì có:
d[O
3
] - 2k
1
k
2