Скорость химической реакции

Аудиторно-практическое занятие 2-8

Тема: СКОРОСТЬ ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ

ИНСТРУКЦИЯ: К каждому семинару вы ЗАРАНЕЕ должны были ответить на вопросы. Кто этого не сделал, вы должны будете на эти вопросы ответить письменно позже и прислать ваш конспект мне в личные сообщения.

Домашнее задание: 1.Ответить на вопросы о химическом равновесии в обратимых химических реакциях (Габриелян О.С., Лысова Г.Г.,.М., Дрофа., 2005, с.141-147)

1. Обратимые и необратимые химические реакции.

2. Три случая необратимости химических реакций.

3. Как возникает процесс химического равновесия?

4. Почему химическое равновесие называется динамическим? ( с.142 ) . Равновесные концентрации

5. Факторы, влияющие на смещение химического равновесия: давление, температура, изменение концентрации веществ. Принцип Ле Шателье.

6. Основные выводы по смещению химического равновесия (с. 146 ).

2. Решить оставшиеся задачи

ХОД ЗАНЯТИЯ

1. Разбор теоретических вопросов

1. Понятие о скорости реакций. Скорость гомо- и гетерогенной реакции. Энергия активации.

2. Факторы, влияющие на скорость химической реакции. Объяснить как они влияют.

А) Природа реагирующих веществ.

Б) Температура (закон Вант-Гоффа).

В) Концентрация.

Г) Катализаторы и катализ: гомо- и гетерогенный, их механизмы.

Д) Ферменты, их сравнение с неорганическими катализаторами.

Ж) Зависимость скорости реакций от поверхности соприкосновения реагирующих веществ

1. Выполнение упражнений и решение задач

1.Как влияет повышение температуры на скорость химических реакций? а) увеличивает, б) уменьшает, в) не влияет.

2. На скорость каких реакций влияет изменение давления? А) все вещества жидкие, б) все вещества твердые, в) имеются газообразные вещества, Г) Жидк + Тверд = Жидк

3. Как изменит катализатор скорость реакции? А) увеличит, б) уменьшит, в) не изменит.

4. Соотнесите

5. Даны реакции: а) А (газ) + В (газ) = С (тв), б) А(газ) + В (газ) = С (жид).

Назовите все возможные способы повышения скорости данных реакций .

6. Вычислить скорость химических реакции, протекающей по уравнению:

2А (газ) + В (газ) --- 2АВ, если исходная концентрация вещества А – 0,05 моль/л, исходная концентрация вещества В равна 2 моль/л, а константа скорости реакции 1 л/моль *с.

7. Вычислить скорость обратной химической реакции, протекающей по уравнению:

2А + 3В = С (все вещества газообразные), если исходная концентрация А - 0,04 моль/л, исходная концентрация вещества В равна 1 моль/л, исходная концентрация вещества С равна 0.5 моль/л, а константа скорости реакции 1 л/моль*с.

8. Концентрация одного из реагирующих веществ в начале реакции была 1 моль/л, через 10 секунд - 0,8моль/л. Найдите среднюю скорость этой реакции.

9. В 4-х сосудах одинакового объема одновременно протекают 4 реакции. В первом через определенное время получено 16 г оксида серы (IV), во втором - 13,6 г сероводорода, в третьем – 13,2 г углекислого газа, в четвертом – 7,3 г хлороводорода.. Какая из перечисленных реакций протекает с большей средней скоростью? Ответ обоснуйте.

10. Как изменится скорость реакции А + 2В = С (все вещества газы) при повышении концентрации А в 2 раза, давления в 2 раза?

11. Реакция идет по уравнению А + 2В = 2С (все вещества газы). Во сколько раз и как изменится скорость реакции в следующих случаях:

А) при увеличении концентрации вещества А в 3 раза,

Б) при увеличении концентрации вещества В в 3 раза,

В) при увеличении давления в 3 раза,

Г) при увеличении давления в 2 раза и одновременно уменьшении концентрации вещества В в 2 раза.

Д) при увеличении концентрации А в 2 раза и одновременно при уменьшении концентрации вещества В в 2 раза.

12. Скорость некоторой реакции при 0 С равна 1 моль/л*ч, температурный коэффициент реакции = 3. Какой будет скорость данной реакции при 30 С ?

13. Температурный коэффициент некоторой реакции = 4. Во сколько раз увеличится скорость реакции при повышении температуры на 30 С.

14. Температурный коэффициент реакции равен 2. на сколько градусов нужно повысить температуру, чтобы скорость реакции возросла в 16 раз?

15. При охлаждении реакционной смеси с 50 до 20 градусов скорость реакции уменьшилась в 27 раз. Вычислить температурный коэффициент реакции.

16. Скорость реакции при 20 С равна 1 моль/л*час, температурный коэффициент равен 3. Найти скорость реакции при 60 С.

17. Реакция при 40 С протекает за 180 сек. Температурный коэффициент ее равен 3. За сколько времени она завершится при 60 С ?

18. При 500 С реакция протекает за 50 минут, температурный коэффициент равен 2. За сколько минут она пройдет при 520 С ? Если считать, что эта реакция 2Н2 + О2 = 2Н2О, то сколько граммов воды образуется при 520 С за 5 минут из 22,4 л кислорода?

19. При 40 С скорость реакции равна 0,2 моль/л*час. Температурный коэффициент ее равен 2. Постройте график, выражающий зависимость скорости реакции от температуры.

20. Две реакции протекают с такими скоростями, что в единицу времени в единице объема в первой расходуется 2,24 л водорода, во второй - 7 г азота. Во сколько раз скорость одной реакции больше другой ?

1. Контроль усвоения темы (6 вариантов заданий для самостоятельной работы)

1 вариант

1.Если внести на железной ложечке уголек в пламя горелки и когда уголек раскалится, вынуть его из пламени и подержать на воздухе, то он некоторое время тлеет, а потом гаснет. На воздухе уголь горит плохо. А если раскаленный уголек внести в банку с кислородом, то он раскаляется добела и горит без пламени и дыма, постепенно уменьшаясь в размерах. Напишите уравнение реакции. Дайте объяснения описанным явлениям.

2. Как изменится скорость реакции горения угля, если перед его сжиганием мелко измельчить? Почему?

3. Скорость реакции при 20 С равна 2 моль/л*час, температурный коэффициент равен 3. Найти скорость реакции при 60 С.

2 вариант

1. Химическая реакция между порошкообразным железом и серой начинается при нагревании. Если к такой же смеси добавить немного воды и размешать смесь до образования тестообразной массы, то через несколько минут можно заметить протекание химической реакции: масса раскаляется, и процесс внешне протекает также, как при нагревании.

Дайте объяснения описанным явлениям. Напишите уравнение реакции

2. Как изменится скорость этой реакции, если взять не порошкообразные серу и железо, а в виде небольших кусочков? Почему?

3. При охлаждении реакционной смеси с 40 до 0 градусов скорость реакции уменьшилась в 16 раз. Вычислить температурный коэффициент реакции.

3 вариант

1. Если в одну пробирку поместим кусочек магния, а в другую – кусочек железа, и прилить в обе пробирки раствор соляной кислоты одинаковой концентрации, то мы увидим, что в первой пробирке реакция протекает бурно и выделяется газ водород. Во второй про- бирке реакция протекает с меньшей скоростью. Дайте объяснение описанным явлениям.

2. Как изменятся скорости реакций, если взять порошкообразные железо и магний? Напишите уравнения реакций.

3. Концентрация одного из реагирующих веществ в начале реакции была 50 моль/л, через 5 секунд - 10 моль/л. Найдите среднюю скорость этой реакции.

4 вариант

1. Синтез воды из водорода и кислорода при 20 градусах невозможен практически. При 500 градусах реакция протекает за 50 минут. При 700 градусах процесс взаимодействия происходит мгновенно. Дайте объяснение перечисленным фактам.

2. Как изменится скорость реакции, если наоборот снизить температуру до 0 градусов? Почему?

3. Вычислить скорость химических реакции, протекающей по уравнению:

3А (газ) + 2В (газ) --- 6АВ, если исходная концентрация вещества А – 2 моль/л, концентрация вещества В равна 3 моль/л, а константа скорости реакции 1 л/моль *с.

5 вариант

1. Почему, если на твердый нитрат свинца (II) насыпать твердый иодид калия в равном количестве, признаки реакции можно наблюдать только через несколько часов, а если слить растворы этих солей, признаки реакции появляются сразу? Объясните. Напишите уравнения реакций

2. Как влияет на скорость реакции природа реагирующего вещества? Привести пример.

3. Две реакции протекают с такими скоростями, что в единицу времени в единице объема в первой расходуется 6,72 л водорода, во второй - 8 г водорода. В каком случае скорость реакции выше? Во сколько раз скорость одной реакции больше другой ?

6 вариант

1. Какие различия в признаках химических реакций можно заметить в опытах, если в качестве исходных веществ взять: а) натрий и воду, б) магний и воду?

Чем объясняется различная скорость протекания этих реакций? Напишите уравнение этих реакций. .

2. Как катализатор влияет на скорость реакции? Привести 1 пример.

3. Температурный коэффициент реакции равен 3. На сколько градусов нужно повысить температуру, чтобы скорость реакции возросла в 243 раз ?