Материал: Основы физической химии

Скачать файл

Заказать новую работу

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

264

Ответы

1 −

K + 4a th

k−1t

+ Ka

21-21.

[A] = a

, где K = k1/k−1 — кон-

K + 4a th

k−1t 4

1 +

+ Ka

exp(

exp(x)

станта равновесия, th(x) =

−

— гиперболический тангенс.

21-22.

exp(x) + exp(−x)

[A] = a exp (−k1t),

[B]=

(k1 − k3)a

[exp(

k t)

exp

+ k )t

] +

k3a

exp

+ k )t

k2 + k3

−

− 1

− {−

}

− {−

3 }

[C] = a − [A] − [B]. Концентрация [B] достигает максимума, если выполнено условие: k1 > k3.

21-23. Указание. Для решения системы дифференциальных уравнений воспользуйтесь преобразованием Лапласа.

21-24.

Указание. Для решения системы дифференциальных уравнений

воспользуйтесь преобразованием Лапласа.

21-25.

а) E = 55,0 кДж

моль−1, E

= 38,0 кДж

моль−1.

пp

обp

б) K293 = 0,658, K313 = 1,028. в)

Hпp = 17,0 кДж · моль−

21-26.

9,4%.

21-27.

5,99 сут.

21-28.

а) 10; б) 1/2.

21-30.

630 сут.

T =373

21-32.

p0(A)/p∞(A) = 5,86.

[C]∞

= 3,94.

[B]∞

i−2 (k[M]t)m

21-34.

[Mi] (t) = 1 − m=0

exp (−k[M]t) .

Концентрации всех

промежуточных продуктов монотонно возрастают.

§ 22

22-1.

d[P]

k1k2[E][S] − k−1k−2[E][P]

k−1 + k2

22-2.

−

d[NO2Cl]

= 2k1[NO2Cl].

22-3.

d[HI]

2k1k3

[H2][I2].

22-4.

r = k2[A ] =

k1k2[A]2

. Порядок реакции: первый — при больших

k−1[A] + k2

концентрациях, второй — при малых концентрациях.

22-5.

Третий порядок.

22-7.

r = k3[A

−

][AH] =

k1k3[AH]2[B]

≈ k1[AH][B].

k2[BH+] + k3[AH]

22-8. r = k1k3[A][C] . k2 + k3[C]

§ 21. Ответы

265

22-10.

d[N2O]

2k1k2[N2O][M]

−

= 2k2[N2O

] =

k2 + k3[M]

22-11.

d[N2O5]

2k1k2

−

= 2k2[NO2][NO3] =

[N2O5

]. Указание: интермедиа-

k−1 + k2

ты — NO и NO3.

22-12.

−

d[N2O5]

= 2k2[NO2

][NO3] =

2k1k2

[N2O5].

k−1 + 2k2

22-13.

d[P]

[AH].

d[C2H6]

1/2

k1k2k3

22-14.

1/2

[CH4]3/2.

+ k1[CH3Br].

]

= k2 k4

[CH31/2]

22-15.

d[C2H6

Br 3/2

d[R2]

22-16.

= k1[R

] + k2

[R ]3/2.

−

1/2

22-17.

d[CH4]

= k

[CH3CHO]3/2,

d[CH3CHO] dt

2k4

1/2

−

= k1[CH3CHO] +1/k22

[CH3CHO]3/2.

2k4

22-18.

]

[C2H6].

d[C2H4

k1k3k4

22-19.

d[C2H4]

= k1[C2H6].

1/2

d[C4H10]

1/2

22-20.

= k1[C2H6] + k3

[C2H6]3/2.

d[C2Cl6]

22-21.

= k1[Cl2] + k3

[Cl2]3/2.

1/2

d[COCl2]

k3k5

[CO][Cl2]3/2

22-22.

k4 + k5[Cl2]

22-23.

2NO2 → NO + NO3 (медленно), NO3 + CO → NO2 + CO2 (быстро).

22-24.

а) 3; б) 4.

22-25.

Совместим.

k2k3 k5

[Br2]3/2 [CH4]

k2k3 k5

[Br2]3/2 [CH4]

d [CH3Br]

1/2

22-26.

≈

k3 [Br2] + k4 [HBr]

k3 [Br2]0

реакции

d [CH3Br]

1/2

; в

конце

реакции

начале

k2k3

1/2

[

]

[

]

d [CH3Br]

[Br2]3/2 [CH4]

k4 [HBr]

22-27.

Совместим, если k2 ≈ k3.

22-28.

kexp =

k1k5

k5 + k6

266

Ответы

d[CH3CHO]

1/2

22-29.

а) −

= 2k1[CH3CHO] + k2

[CH3CHO]3/2;

d[CH4

]

1/2

d[C2H6]

d[H2]

= k2

[CH3CHO]3/21;/2

= k1[CH3CHO];

d[CO]

= 2k1[CH3CHO] + k2

[CH3CHO]3/2.

моль 1

б) 2CH CHO

→

C H

H + 2CO, порядок 1, E = 358 кДж

2 6 +

−

CH3CHO → CH4 + CO, порядок 3/2, Ea = 187 кДж · моль−

22-30.

Механизм 2).

22-31.

k =

k1k2

; E = E1 + E2 − E−1.

k−1

§ 23

23-2. а) k2[B] k−1; б) k2[B] k−1.

23-3.

В 9,15 · 105 раз.

23-5.

EA = const − α

23-6.

E = 71 + 0,59

23-7.

α =

abR

, β =

23-8.

4,0

a + b

с.

a + b

10−5

23-10.

τ =

k−1 + k2 + k1[S]0

23-11.

rmax = 1,52 · 10−3

моль · л−1 · с−1.

23-12.

KM = 4,7 · 10−4 моль · л−1.

23-13.

KM = 1,0 · 10−2 моль · л−1.

23-14.

KM = 4,0 · 10−2 моль · л−1; rmax = 4,4 · 10−5 моль · л−1 · с−1.

23-15.

KM = 8,3 · 10−2 моль · л−1; rmax = 2,7 · 10−5 моль · л−1 · с−1.

23-16.

KM = 4,7 · 10−2 моль · л−1; rmax = 5,7 · 10−4 моль · л−1 · с−1.

23-17.

KM = 8,19 · 10−2 моль · л−1, rmax = 6,36 · 10−6 моль · л−1 · с−1.

23-18.

KM = 1,38 · 10−3 моль · л−1, rmax = 6,90 · 10−7 моль · л−1 · с−1.

23-19.

KM = 1,45 · 10−2 моль · л−1, rmax = 1,35 · 10−6 моль · л−1 · с−1.

23-20.

[I] = 2,6 · 10−3

моль · л−1.

23-21. r0 =

k2[S]0[E]0

KM + [E]0

23-22.

rmax

k2k3[E]0

KM =

k−1k−2 + k−1k3 + k2k3

k2 + k−2 + k3

k1 (k2 + k−2 + k3)

rmax

[I]0

23-23.

rmax, eff =

, KMeff

= KM 1 +

/ 1 +

1 + [I]0/K2

23-24.

r =

k2 [E]0 [S]

[S]

KM + [S] +

23-25.

rmax

Meff

max, eff

[I]0

1 +

						§ 24. Ответы			267
23-26. 384 с.						моль · л−1.
23-27.	[S] = 1,0 · 10−3
23-28.	[I] = 4,0 · 10−4					моль · л−1.
23-29.	KI = 6,2 · 10−4					моль · л−1.
23-30.	Полное неконкурентное ингибирование; KI = 2,2 · 10−5 моль · л−1.
23-31.	Одна кинетическая кривая на начальном участке выпуклая, а дру-
гая — вогнутая.
23-32.	r =		k1KL,SpS		,	общий порядок —			нулевой, E = Eгет.ист + Hадс +

+ Hдес.			KL,PpP

23-33. В случае сильной адсорбции любого из субстратов или продукта.
23-34.	r =	k1k2					1/2		pCO(pO2 )1/2
				KL,CO(KL,O2 )						.
		k−1						(1 + KL,COpCO + KL,O2 pO2 + KL,CO2 pCO2 )3/2

§ 24

24-1.	k = 7,1 · 10−2 мин−1.
24-2.	n = 1(R2 = 0,995), k = 3,1 · 10−2 мин−1.
24-3.	n = 0,91(R2 = 0,987), k = 7,8 · 10−2 мин−1.
24-4.	k = 3,33 · 10−2 мин−1, α = 83%.
24-5.	Можно (R2 = 0,988), k = 2,0	·	10−3 мин−1.
24-5.	Можно (R2 = 0,988), k = 2,0		10−3 мин−1.
24-6.	k = 4,1 · 10−5 мин−1.
24-7.	k = 8 · 1010 л · моль−1 · с−1.
24-8.	3,56 · 1010 и 2,34 · 1010л · моль−1 · с−1.

§ 25

25-1. λ = 953 нм, ν = 3,15 · 1014 с−1.
25-2.	Eкин = 63 ккал · моль−1.
25-3.	ϕ = 2.
25-4.	ϕ = 0,167.
25-5.	553 фотона.
25-6.	0,125.
25-7.	100 т.
25-8.	60 ккал.
25-9.	3,27 · 1018.
25-10.	5,98 · 1017.
25-11.	ϕ = 1,79.
25-12.	f =		k2k4[CO]
						.
			k2[CO] + k3[M]			.
25-13.	а)	d[C2H5Br]		=	k1 (I/k3)1/2 [C2H6]		; б)
25-13.	а)			=			; б)
			dt			[M]1/2

d[C2H5Br] = 2k1I [C2H6]. dt k4

268

Ответы

25-14. Cl2 + hν → 2Cl, Ia, Cl + CHCl3 → CCl3 + HCl, k1,

CCl3 + Cl2 → CCl4 + Cl, k2, 2CCl3 + Cl2 → 2CCl4, k3.

25-15. COCl2 hν COCl + Cl,

−→

COCl + O k1 CO + ClO,

2 −→ 2

COCl2 + ClO −→ CO2 + Cl2 + Cl,

COCl + Cl2 −→ COCl2 + Cl,

Cl + Cl + стенка → Cl2 + стенка, Cl + Cl −→ Cl2.

25-16. Eакт(цис → транс) = 178,2 кДж · моль−1 = 187,8 кДж · моль−1.

ω(транс) = 0,854, ω(цис) = 0,146. λ(транс) = 294 а) 35%; б) 46,5%; в) 9%.

25-17. [O3] = k1k2[M] 1/2 = 9,7·10−5.

[O2] k3k4

, Eакт(транс → цис) =

нм; λ(цис) = 280 нм.

25-18. а) [R] = 0, [BR] = 9 · 10−14 M, [LR] = 9,36 · 10 [M I] = 6,4 · 10−5 M, [M II] = 0;

б) [R] = [BR] = [LR] = 0, [M I] = 7,5 · 10−4 M. [M II] = в) [R] = [BR] = [LR] = 0, [M I] = [M II] = 5,0 · 10−4 M.

−4 M,

2,5 · 10−4 M;

§ 26

26-1.

а) 3,15 · 109 с−1; б) 6,3 · 109 с−1; в) 5,1 · 1031

л−1 · с−1.

26-2.

k = 1,3 · 1011

л · моль−1 · с−1.

26-3.

P = 0,44.

26-4.

P = 2,2 · 10−3.

26-5.

P = 1,22 · 10−9.

26-6.

EA = 183 кДж · моль−1.

26-7.

kpасч = 1,07 · 10−6 с−1. Необходимо учесть внутренние степени сво-

боды (поправка Хиншельвуда).

26-8.

1,69 · 10−9; d = 0,74 нм.

26-9.

Ea = 8,7 кДж

моль−1, A = 3,8

10−11

см3

молекула−1

с−1

;

σ = 1,3 · 10−20 м2.

26-10.

Ea = 80,6 кДж · моль−1, Eоп = 81,8 кДж · моль−1.

26-11.

k1 = 8,80 · 10−8

л · моль−1 · с−1; p1/2 = 13000 атм.

26-12.

f = 8.

26-13.

τ1/2 = 10,6 мин.

§ 27

27-1. При низких температурах k(T ) T −1 exp(−E0/RT ), при высоких температурах k(T ) T 2 exp(−E0/RT ).

Источник: https://studfile.net/preview/16442864/

Смотрите также:





Изложение содержания дела, по которому приняты судебные постановления
_1-тема-СтрМетал
_1966(~1
_files_materials_5053_prog.ntr
_Антонян Ю.М., Сексуальные преступления. Чикатило и другие
_РГР № 1 (2)