Ασκήσεις χημικής κινητικής

Η χημική κινητική μελετά την ταχύτητα των χημικών αντιδράσεων και τους παράγοντες που επηρεάζουν το ρυθμό αυτών των αντιδράσεων.

Χρησιμοποιήστε τις παρακάτω ερωτήσεις για να ελέγξετε τις γνώσεις σας και να δείτε τα σχόλια σχετικά με τα ψηφίσματα.

ερώτηση 1

Όσον αφορά τους παράγοντες που επηρεάζουν την ταχύτητα μιας χημικής αντίδρασης, είναι ΛΑΘΟΣ να δηλώνουμε ότι:

α) Όσο υψηλότερη είναι η συγκέντρωση των αντιδρώντων, τόσο ταχύτερη είναι η αντίδραση.
β) Όσο μεγαλύτερη είναι η επιφάνεια επαφής, τόσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα αντίδρασης.
γ) Όσο υψηλότερη είναι η πίεση, τόσο πιο γρήγορη είναι η αντίδραση.
δ) Όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία, τόσο πιο γρήγορη είναι η αντίδραση.
ε) Η παρουσία καταλύτη διατηρεί σταθερό τον ρυθμό αντίδρασης.

Δείτε την απάντηση

Λανθασμένη εναλλακτική λύση: ε) Η παρουσία καταλύτη διατηρεί τον ρυθμό αντίδρασης σταθερό.

Οι καταλύτες αυξάνουν την ταχύτητα αντίδρασης, καθώς διευκολύνουν το σχηματισμό του ενεργοποιημένου συμπλόκου μεταξύ των αντιδρώντων.

Με αυτό, οι καταλύτες δημιουργούν έναν μικρότερο μηχανισμό για την ανάπτυξη της αντίδρασης, προκαλώντας την αύξηση της ταχύτητας.

instagram story viewer

Ερώτηση 2

Σύμφωνα με _____________ πρέπει να συμβούν αποτελεσματικές συγκρούσεις μεταξύ των αντιδραστηρίων για το σχηματισμό των προϊόντων. Επιπλέον, υπάρχει αρκετό ___________ για να σπάσει τους χημικούς δεσμούς των αντιδρώντων και να σχηματίσει ένα ___________, το οποίο είναι μια ενδιάμεση κατάσταση πριν από το σχηματισμό προϊόντων.

Οι λέξεις που συμπληρώνουν σωστά τα κενά είναι, αντίστοιχα:

α) παραλλαγή ενθαλπίας, κινητικής ενέργειας και καταλύτη.
β) θεωρία σύγκρουσης, ενέργεια ενεργοποίησης και ενεργοποιημένο σύμπλεγμα.
γ) ταχύτητα αντίδρασης, ενθαλπία και αναστολέας.
δ) μερική πίεση, εντροπία και υπόστρωμα.

Δείτε την απάντηση

Σωστή εναλλακτική λύση: β) θεωρία σύγκρουσης, ενέργεια ενεργοποίησης και ενεργοποιημένο σύμπλεγμα.

Σύμφωνα με τη θεωρία σύγκρουσης, οι συγκρούσεις μεταξύ των αντιδραστηρίων είναι απαραίτητες για να συμβεί μια χημική αντίδραση. Για αυτό, οι ουσίες πρέπει να είναι σε ευνοϊκή θέση για να είναι αποτελεσματικά τα σοκ.

Η ενέργεια ενεργοποίησης ενεργεί ως ενεργειακό φράγμα που πρέπει να ξεπεραστεί για να σπάσει τους δεσμούς των αντιδρώντων ενώσεων. Όσο χαμηλότερη είναι η ενέργεια ενεργοποίησης, τόσο πιο γρήγορη είναι η αντίδραση.

Το ενεργοποιημένο σύμπλοκο είναι ένα ασταθές ενδιάμεσο είδος που σχηματίζεται πριν από τα προϊόντα.

ερώτηση 3

Γίνονται οι ακόλουθες τέσσερις δηλώσεις σχετικά με τους καταλύτες:

ΕΓΩ. Ένας καταλύτης λειτουργεί αυξάνοντας την ταχύτητα μιας αντίδρασης, αλλά δεν αλλάζει την απόδοσή της.
ΙΙ. Σε μια χημική αντίδραση ο καταλύτης δεν καταναλώνεται στη διαδρομή αντίδρασης.
III. Οι καταλύτες δημιουργούν μια εναλλακτική οδό για τη μετατροπή των αντιδραστηρίων σε προϊόντα. Για αυτό, απαιτείται μεγαλύτερη ενέργεια ενεργοποίησης.
IV. Ο καταλύτης είναι σε θέση να επιταχύνει την αντίδραση μόνο προς τα εμπρός.

Οι επιλογές που παρουσιάζουν σωστές πληροφορίες σχετικά με τους καταλύτες είναι:

α) I και II
β) II και III
γ) I και IV
δ) Όλα

Δείτε την απάντηση

Σωστή εναλλακτική λύση: α) I και II.

Οι καταλύτες χρησιμοποιούνται για να επιταχύνουν τις χημικές αντιδράσεις. Η αντίδραση που χρησιμοποιεί τον καταλύτη δεν αλλάζει την απόδοση του, δηλαδή παράγεται η αναμενόμενη ποσότητα του προϊόντος, αλλά σε λιγότερο χρόνο.

Οι καταλύτες δεν καταναλώνονται κατά τη διάρκεια της χημικής αντίδρασης, βοηθούν στο σχηματισμό του ενεργοποιημένου συμπλόκου. Επομένως, ένας καταλύτης μπορεί να ανακτηθεί στο τέλος της χημικής αντίδρασης.

Οι καταλύτες μπορούν να μειώσουν το χρόνο αντίδρασης δημιουργώντας έναν εναλλακτικό μηχανισμό για το σχηματισμό προϊόντων με χαμηλότερη ενέργεια ενεργοποίησης. Επομένως, η αντίδραση εμφανίζεται ταχύτερα.

Οι καταλύτες δρουν τόσο προς τα εμπρός όσο και προς την αντίστροφη κατεύθυνση της αντίδρασης.

ερώτηση 4

Το πόσο γρήγορα λαμβάνει χώρα μια χημική αντίδραση εξαρτάται από:

ΕΓΩ. Αριθμός αποτελεσματικών συγκρούσεων μεταξύ αντιδραστηρίων.
ΙΙ. Αρκετή ενέργεια για την αναδιάταξη των ατόμων.
III. Ευνοϊκός προσανατολισμός των μορίων.
IV. Σχηματισμός ενεργοποιημένου συμπλόκου.

α) I και II
β) II και IV
γ) I, II και III
δ) I, II, III και IV

Δείτε την απάντηση

Σωστή εναλλακτική λύση: δ) I, II, III και IV.

Αποτελεσματικές συγκρούσεις συμβαίνουν όταν τα αντιδραστήρια βρίσκονται σε ευνοϊκές θέσεις για σοκ, γεγονός που θα προάγει την αναδιάταξη των ατόμων.

Η ενέργεια ενεργοποίησης πρέπει να είναι επαρκής ώστε η σύγκρουση μεταξύ των αντιδραστηρίων να έχει ως αποτέλεσμα τη διάσπαση των δεσμών και το σχηματισμό του ενεργοποιημένου συμπλόκου.

Δεν προκαλούν όλες τις συγκρούσεις μεταξύ των αντιδρώντων σωματιδίων την αντίδραση. Ο προσανατολισμός με τον οποίο συμβαίνει η σύγκρουση είναι σημαντικός για τον σχηματισμό των προϊόντων.

Το ενεργοποιημένο σύμπλοκο είναι μια ενδιάμεση και ασταθής κατάσταση πριν από το σχηματισμό προϊόντων. Δημιουργείται όταν ξεπεραστεί η ενέργεια ενεργοποίησης για την αντίδραση.

ερώτηση 5

Το διοξείδιο του άνθρακα είναι ένα αέριο που σχηματίζεται από την αντίδραση μεταξύ μονοξειδίου του άνθρακα και αερίων οξυγόνου, σύμφωνα με την παρακάτω χημική εξίσωση.

CO_(σολ)+ ½ το_{2 (ζ)} → CO_{2 (ζ)}

Γνωρίζοντας ότι σε 5 λεπτά αντίδρασης καταναλώθηκαν 2,5 mol CO, ποιος είναι ο ρυθμός ανάπτυξης της αντίδρασης σύμφωνα με την κατανάλωση Ο₂?

α) 0,2 mol. ελάχ^-1
β) 1,5 mol. ελάχ^-1
γ) 2,0 mol. ελάχ^-1
δ) 0,25 mol. ελάχ^-1

Δείτε την απάντηση

Σωστή εναλλακτική λύση: d) 0,25 mol. ελάχ^-1

Για να απαντήσουμε σε αυτήν την ερώτηση πρέπει να εξετάσουμε τη χημική εξίσωση.

CO_(σολ) + ½ το_{2 (ζ)} → CO_{2 (ζ)}

Σημειώστε ότι 1 γραμμομόριο μονοξειδίου του άνθρακα αντιδρά με ½ γραμμομόριο οξυγόνου σχηματίζοντας 1 γραμμάριο διοξειδίου του άνθρακα.

Η ποσότητα που αναφέρεται στη δήλωση αναφέρεται στο μονοξείδιο του άνθρακα, αλλά η απάντηση πρέπει να είναι όσον αφορά το οξυγόνο. Για αυτό πρέπει να εκτελέσουμε έναν κανόνα τριών και να βρούμε την ποσότητα οξυγόνου.

1 mol CO - ½ mol O₂

2,5 mol CO - x του O₂

x = 1,25 mol

Τώρα εφαρμόζουμε τις τιμές στον τύπο για τον ρυθμό ανάπτυξης της αντίδρασης.

Χώρος Td ίσος με τον αριθμητικό χώρο κατανάλωση χώρος ευθείος χώρος O με 2 συνδρομητή πάνω από τον παρονομαστή χρονικό διάστημα τέλος του κλάσματος Td διάστημα ίσο με αριθμητικός χώρος 1 κόμμα 25 mol διάστημα πάνω από τον παρονομαστή 5 διάστημα min διάστημα άκρο του κλάσματος Td διάστημα ίσο με το διάστημα 0 κόμμα 25 mol διάστημα διαιρούμενο για μένα

Επομένως, ο ρυθμός ανάπτυξης της αντίδρασης σε σχέση με το οξυγόνο είναι 0,25 mol.min^-1.

ερώτηση 6

Σημειώστε τη γραφική αναπαράσταση της ανάπτυξης μιας υποθετικής χημικής αντίδρασης, η οποία σχετίζεται με την πορεία της ενέργειας και της αντίδρασης.

Η ερώτηση επιλύθηκε σχετικά με τη χημική κινητική

Ελέγξτε την εναλλακτική που αντικαθιστά σωστά τα (1), (2), (3) και (4), αντίστοιχα.

α) υποστρώματα, απελευθερούμενη θερμότητα, μέγιστη ενεργειακή κατάσταση και τέλος αντίδρασης.
β) αντιδραστήρια, ενέργεια ενεργοποίησης, ενεργοποιημένο σύμπλεγμα και προϊόντα.
γ) αντιδραστήρια, κινητική ενέργεια, καταλύτης και υποστρώματα.
δ) αντιδραστήρια, απορροφούμενη θερμότητα, θερμική ενέργεια και προϊόντα.

Δείτε την απάντηση

Σωστή εναλλακτική λύση: β) αντιδραστήρια, ενέργεια ενεργοποίησης, ενεργοποιημένο σύμπλεγμα και προϊόντα.

Το γράφημα που παρουσιάζεται είναι ενδοθερμικής αντίδρασης, δηλαδή υπάρχει απορρόφηση ενέργειας για να συμβεί η αντίδραση.

Εσείς αντιδραστήρια (1) βρίσκονται στην αρχή του γραφήματος και του ενέργεια ενεργοποίησης (2) αντιστοιχεί στη διαφορά μεταξύ της ενέργειας που αποθηκεύεται στα αντιδραστήρια και της ενεργοποιήθηκε το σύμπλεγμα (3). Τέλος, αφού περάσει η ενδιάμεση κατάσταση, ο σχηματισμός του προϊόντα (4).

Επομένως, τα αντιδραστήρια πρέπει να ξεπεράσουν την ενέργεια ενεργοποίησης για να αναδιατάξουν τα άτομα τους σε μια ενδιάμεση δομή που ονομάζεται ενεργοποιημένο σύμπλοκο προκειμένου να σχηματιστούν τα προϊόντα.

ερώτηση 7

Η ουσία Α μπορεί να αποσυνθέσει και να γίνει ουσία Β. Παρατηρήστε την εξέλιξη αυτής της αντίδρασης στην παρακάτω εικόνα.

Όσον αφορά την ταχύτητα αντίδρασης, μπορούμε να πούμε ότι:

α) Ουσία Α αποσυντίθεται μεταξύ 0 και 15 s με ρυθμό 0,35 mols^-1.
β) Ουσία Α αποσυντίθεται μεταξύ 15 και 30 s με ρυθμό 0,02 mols^-1.
γ) Ουσία Α αποσυντίθεται μεταξύ 0 και 15 s με ρυθμό 0,04 mols^-1.
δ) Ουσία Α αποσυντίθεται μεταξύ 15 και 30 s με ρυθμό 0,03 mols^-1.

Δείτε την απάντηση

Σωστή εναλλακτική λύση: d) Η ουσία Α αποσυντίθεται μεταξύ 15 και 30 δευτερολέπτων με ρυθμό 0,03 mol.s-1.

Ο ρυθμός αποσύνθεσης της ουσίας Α μπορεί να υπολογιστεί με τον τύπο:

ευθεία V με ευθεία m συνδρομητικό χώρο ίσο με τον αριθμητή διαστήματος ανοιχτή κατακόρυφη γραμμή παραλλαγής space da space ποσότητα διαστημικός χώρος ουσία στενή κατακόρυφη μπάρα στην παραλλαγή παρονομαστή χώρου διάστημα χρόνου λήξης του κλάσματος

Ας υπολογίσουμε την ταχύτητα της αντίδρασης ως προς την ουσία Α μεταξύ των δεδομένων διαστημάτων.

Εύρος μεταξύ 0 και 15:

Td space ίσο με τον αριθμητικό χώρο ανοιχτή κατακόρυφη γραμμή ευθεία Q με ευθεία f διαστήματα συνδρομητικό μείον ευθεία Q με ευθεία i συνδρομή κλειστή γραμμή κατακόρυφος σε ευθεία παρονομαστή t με ευθεία f συνδρομητικό χώρο - ίσιος διαστημικός t με ευθεία i συνδρομή άκρο κλασματικού χώρου Td χώρος ίσος με τη γραμμή διαστήματος αριθμητή κατακόρυφος 0 κόμμα 75 διάστημα - διάστημα 1 κόμμα 00 κατακόρυφη γραμμή πάνω από τον παρονομαστή 15 διάστημα - διάστημα 0 άκρο κλάσματος Td διάστημα ίσο με το διάστημα 0 κόμμα 0167 μαλακός χώρος. ευθεία s στη δύναμη μείον 1 άκρο του εκθετικού

Εύρος μεταξύ 15 και 30:

Χώρος Td ίσος με τον αριθμητικό χώρο κάθετη γραμμή Qf χώρος μείον Qi κάθετη γραμμή πάνω από τον παρονομαστή tf space - space ti space space τέλος του κλάσματος Td χώρος ίσος με τον αριθμητικό χώρο ανοιχτή κατακόρυφη γραμμή 0 κόμμα 30 διάστημα - διάστημα 0 κόμμα 75 στενή κάθετη γραμμή πάνω από τον παρονομαστή 30 διάστημα - διάστημα 15 διάστημα άκρο του κλάσματος Td χώρο ίσο με το διάστημα 0 κόμμα 03 διάστημα mol. ευθεία s στη δύναμη μείον 1 άκρο του εκθετικού

Επομένως, η εναλλακτική d είναι σωστή, καθώς η ουσία Α αποσυντίθεται μεταξύ 15 και 30 s με ρυθμό 0,03 mol.s.^-1.

ερώτηση 8

Εξετάστε την ακόλουθη υποθετική αντίδραση.

aA + bB → cC + dD

Σημειώστε τη διακύμανση της συγκέντρωσης Α και Γ παρακάτω.

Φορές)	0	5	10	15	20	25
Κατανάλωση Α (mol / L)	7,5	6,0	4,5	3,0	2,5	1,0
Σχηματισμός C (mol / L)	0	0,5	1,0	1,5	2,0	2,5

Με βάση τις πληροφορίες που παρέχονται στην ερώτηση, ποιος είναι, αντίστοιχα, ο ρυθμός κατανάλωσης του Α και ο ρυθμός σχηματισμού του C στο διάστημα μεταξύ 5 και 25 λεπτών;

α) 0,3 mol. μεγάλο^-1.μικρό^-1 και 0,1 mol. μεγάλο^-1.μικρό^-1
β) - 0,1 mol. μεγάλο^-1.μικρό^-1και 0,3 mol. μεγάλο^-1.μικρό^-1
c) - 0,25 mol. μεγάλο^-1.μικρό^-1 και 0,1 mol. μεγάλο^-1.μικρό^-1
δ) 0,1 mol. μεγάλο^-1.μικρό^-1 και 0,3 mol. μεγάλο^-1.μικρό^-1

Δείτε την απάντηση

Σωστή εναλλακτική λύση: c) - 0,25 mol. μεγάλο^-1.μικρό^-1 και 0,1 mol. μεγάλο^-1.μικρό^-1.

Ποσοστό κατανάλωσης:

$ευθεία T με χώρο συνδρομητή dA ίσο με χώρο αριθμητή ευθεία Q με ευθεία τελική θέση συνδρομητή μείον ευθεία Q με ευθεία συνδρομή πάνω από τον παρονομαστή ευθεία t με ευθεία συνδρομητικό χώρο - ευθεία διαστήματα t με ευθεία χώρο συνδρομητή άκρο του κλάσματος ευθεία Τ με χώρο συνδρομής dA ίσο με τον αριθμητικό χώρο 1 κόμμα 00 space - space 6 comma 00 over the παρονομαστή 25 space - space 5 space end of fraction straight T with dA subscript space ίσο με space μείον space 0 comma 25 space mol. ευθεία L στη δύναμη μείον 1 άκρο του εκθετικού. ευθεία s στη δύναμη μείον 1 άκρο του εκθετικού$

Ποσοστό εκπαίδευσης Γ:

Χώρος Td ίσος με τον ίσιο χώρο αριθμητή Q με ευθεία f δείκτη μείον ευθύγραμμο διάστημα Q με ευθύγραμμο συνδρομητή πάνω από ίσιο παρονομαστή t με ευθεία f τελικό διάστημα συνδρομητή - ευθεία διαστήματα t με ευθεία διαστημική συνδρομή τέλος κλάσματος Td διάστημα ίσο με αριθμητικό διάστημα 2 κόμμα 5 space - space 0 comma 5 over the παρονομαστή 25 space - space 5 space space τέλος του κλάσματος Td space ισούται με χώρο συν 0 κόμμα 1 μαλακός χώρος. ευθεία L στη δύναμη μείον 1 άκρο του εκθετικού. ευθεία s στη δύναμη μείον 1 άκρο του εκθετικού

Συνεπώς, στην αντίδραση, το Α καταναλώνεται με ρυθμό 0,25 mol.s-1, οπότε η τιμή του είναι αρνητική, ενώ το Β σχηματίζεται με ρυθμό 0,1 mol. μεγάλο^-1.μικρό^-1.

Διαβάστε επίσης: