Номер 2, страница 97, часть 1 - гдз по химии 10 класс учебник Оспанова, Аухадиева

•2. При повышении температуры на 10o C скорость некоторой реакции возрастает в два раза. При 20o C скорость этой реакции равна 0,04 моль/л·мин. Какой будет скорость этой реакции при 50o C и 0o C?

Ответ: $\vartheta_{50} = 0,32 \text{ моль/л} \cdot \text{мин}$, $\vartheta_0 = 0,01 \text{ моль/л} \cdot \text{мин}$.

Дано:

Температурный коэффициент реакции, $ \gamma $ = 2

Начальная температура, $ T_1 $ = 20o C

Скорость реакции при $ T_1 $, $ v_1 $ = 0,04 моль/л·мин

Конечная температура 1, $ T_2 $ = 50o C

Конечная температура 2, $ T_3 $ = 0o C

Найти:

Скорость реакции при 50o C, $ v_2 $ - ?

Скорость реакции при 0o C, $ v_3 $ - ?

Решение:

Для решения задачи используется правило Вант-Гоффа, которое устанавливает связь между скоростью реакции и температурой:

$ v_2 = v_1 \cdot \gamma^{\frac{T_2 - T_1}{10}} $

где $ v_2 $ и $ v_1 $ – скорости реакции при температурах $ T_2 $ и $ T_1 $ соответственно, а $ \gamma $ – температурный коэффициент, который показывает, во сколько раз изменяется скорость реакции при изменении температуры на 10o C.

Скорость реакции при 50o C

Найдем скорость реакции при 50o C. За начальные условия примем данные при 20o C.

$ T_1 = 20o C $, $ v_1 = 0,04 $ моль/л·мин

$ T_2 = 50o C $

Подставим значения в формулу:

$ v_{50} = v_{20} \cdot \gamma^{\frac{50 - 20}{10}} $

$ v_{50} = 0,04 \cdot 2^{\frac{30}{10}} $

$ v_{50} = 0,04 \cdot 2^3 $

$ v_{50} = 0,04 \cdot 8 = 0,32 $ моль/л·мин

Ответ: скорость реакции при 50o C будет равна 0,32 моль/л·мин.

Скорость реакции при 0o C

Теперь найдем скорость реакции при 0o C, также используя данные при 20o C в качестве исходных.

$ T_1 = 20o C $, $ v_1 = 0,04 $ моль/л·мин

$ T_2 = 0o C $

Подставим значения в формулу:

$ v_{0} = v_{20} \cdot \gamma^{\frac{0 - 20}{10}} $

$ v_{0} = 0,04 \cdot 2^{\frac{-20}{10}} $

$ v_{0} = 0,04 \cdot 2^{-2} $

$ v_{0} = 0,04 \cdot \frac{1}{2^2} = 0,04 \cdot \frac{1}{4} = 0,01 $ моль/л·мин

Ответ: скорость реакции при 0o C будет равна 0,01 моль/л·мин.