แบบฝึกหัดเกี่ยวกับจลนพลศาสตร์เคมี

จลนพลศาสตร์เคมีศึกษาความเร็วของปฏิกิริยาเคมีและปัจจัยที่มีอิทธิพลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาเหล่านั้น

ใช้คำถามด้านล่างเพื่อทดสอบความรู้ของคุณและตรวจดูความคิดเห็นเกี่ยวกับการแก้ปัญหา

คำถามที่ 1

เกี่ยวกับปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อความเร็วของปฏิกิริยาเคมี มันไม่ถูกต้องที่จะระบุว่า:

ก) ยิ่งความเข้มข้นของสารตั้งต้นสูงเท่าไร ปฏิกิริยาก็จะยิ่งเร็วขึ้น
b) ยิ่งพื้นผิวสัมผัสใหญ่เท่าใด ความเร็วของปฏิกิริยาก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น
c) ยิ่งความดันสูง ปฏิกิริยาก็จะยิ่งเร็วขึ้น
d) ยิ่งอุณหภูมิสูงขึ้นเท่าใดปฏิกิริยาก็จะยิ่งเร็วขึ้นเท่านั้น
จ) การมีอยู่ของตัวเร่งปฏิกิริยาทำให้อัตราการเกิดปฏิกิริยาคงที่

ดูคำตอบ

ทางเลือกที่ไม่ถูกต้อง: จ) การมีอยู่ของตัวเร่งปฏิกิริยาทำให้อัตราการเกิดปฏิกิริยาคงที่

ตัวเร่งปฏิกิริยาจะเพิ่มความเร็วของปฏิกิริยา เนื่องจากช่วยอำนวยความสะดวกในการก่อตัวของสารเชิงซ้อนที่ถูกกระตุ้นระหว่างสารตั้งต้น

ด้วยเหตุนี้ ตัวเร่งปฏิกิริยาจึงสร้างกลไกที่สั้นลงเพื่อให้ปฏิกิริยาพัฒนาขึ้น ทำให้ความเร็วเพิ่มขึ้น

คำถาม2

ตาม _____________ การชนกันอย่างมีประสิทธิภาพจะต้องเกิดขึ้นระหว่างตัวทำปฏิกิริยาสำหรับการก่อตัวของผลิตภัณฑ์ นอกจากนี้ยังมี ___________ เพียงพอที่จะทำลายพันธะเคมีของสารตั้งต้นและสร้าง ___________ ซึ่งเป็นสถานะขั้นกลางก่อนการก่อตัวของผลิตภัณฑ์

คำที่เติมคำในช่องว่างให้ถูกต้อง ได้แก่

ก) เอนทัลปี พลังงานจลน์ และการแปรผันของตัวเร่งปฏิกิริยา
b) ทฤษฎีการชน พลังงานกระตุ้น และสารเชิงซ้อนที่กระตุ้น
c) ความเร็วปฏิกิริยา เอนทาลปี และตัวยับยั้ง
d) ความดันบางส่วน เอนโทรปี และซับสเตรต

ดูคำตอบ

ทางเลือกที่ถูกต้อง: b) ทฤษฎีการชน พลังงานกระตุ้น และสารเชิงซ้อน

ตามทฤษฎีการชน การชนกันระหว่างสารตั้งต้นจำเป็นสำหรับปฏิกิริยาเคมีที่จะเกิดขึ้น ในการนี้ สารต้องอยู่ในตำแหน่งที่เหมาะสมเพื่อให้โช้คมีประสิทธิภาพ

พลังงานกระตุ้นทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันพลังงานที่ต้องเอาชนะเพื่อทำลายพันธะของสารประกอบที่ทำปฏิกิริยา ยิ่งพลังงานกระตุ้นต่ำ ปฏิกิริยาก็จะยิ่งเร็วขึ้น

คอมเพล็กซ์ที่ถูกกระตุ้นคือสปีชีส์กลางที่ไม่เสถียรซึ่งก่อตัวขึ้นก่อนผลิตภัณฑ์

คำถาม 3

ข้อความสี่ข้อต่อไปนี้จัดทำขึ้นเกี่ยวกับตัวเร่งปฏิกิริยา:

ผม. ตัวเร่งปฏิกิริยาทำงานโดยการเพิ่มความเร็วของปฏิกิริยา แต่จะไม่เปลี่ยนประสิทธิภาพการทำงาน
ครั้งที่สอง ในปฏิกิริยาเคมี ตัวเร่งปฏิกิริยาจะไม่ถูกใช้ในเส้นทางของปฏิกิริยา
สาม. ตัวเร่งปฏิกิริยาสร้างทางเลือกในการเปลี่ยนสารตั้งต้นเป็นผลิตภัณฑ์ ด้วยเหตุนี้จึงจำเป็นต้องมีพลังงานกระตุ้นที่มากขึ้น
IV. ตัวเร่งปฏิกิริยาสามารถเร่งปฏิกิริยาในทิศทางไปข้างหน้าเท่านั้น

ตัวเลือกที่นำเสนอข้อมูลที่ถูกต้องเกี่ยวกับตัวเร่งปฏิกิริยาคือ:

ก) ฉันและII
ข) II และ III
ค) ฉันและ IV
ง) ทั้งหมด

ดูคำตอบ

ทางเลือกที่ถูกต้อง: a) I และ II

ตัวเร่งปฏิกิริยาใช้เพื่อเร่งปฏิกิริยาเคมี ปฏิกิริยาที่ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาจะไม่เปลี่ยนแปลงผลผลิต นั่นคือปริมาณที่คาดว่าจะผลิตได้ แต่ใช้เวลาน้อยลง

ตัวเร่งปฏิกิริยาจะไม่ถูกใช้ในระหว่างปฏิกิริยาเคมี แต่ช่วยในการสร้างสารเชิงซ้อนที่กระตุ้น ดังนั้น ตัวเร่งปฏิกิริยาสามารถกู้คืนได้เมื่อสิ้นสุดปฏิกิริยาเคมี

ตัวเร่งปฏิกิริยาสามารถลดเวลาปฏิกิริยาโดยการสร้างกลไกทางเลือกสำหรับการก่อตัวของผลิตภัณฑ์ที่มีพลังงานกระตุ้นต่ำ ดังนั้นปฏิกิริยาจึงเกิดขึ้นเร็วขึ้น

ตัวเร่งปฏิกิริยาทำหน้าที่ทั้งไปข้างหน้าและในทิศทางย้อนกลับของปฏิกิริยา

คำถาม 4

ปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้นได้เร็วแค่ไหนขึ้นอยู่กับ:

ผม. จำนวนการชนกันที่มีประสิทธิภาพระหว่างรีเอเจนต์
ครั้งที่สอง พลังงานเพียงพอที่จะจัดเรียงอะตอมใหม่
สาม. การวางแนวที่ดีของโมเลกุล
IV. การก่อตัวของคอมเพล็กซ์ที่เปิดใช้งาน

ก) ฉันและII
b) II และ IV
ค) I, II และ III
ง) I, II, III และ IV

ดูคำตอบ

ทางเลือกที่ถูกต้อง: d) I, II, III และ IV

การชนกันที่มีประสิทธิภาพเกิดขึ้นเมื่อสารตั้งต้นอยู่ในตำแหน่งที่เอื้อต่อการกระแทก ซึ่งจะส่งเสริมการจัดเรียงอะตอมใหม่

พลังงานกระตุ้นต้องเพียงพอสำหรับการชนกันระหว่างสารตั้งต้นเพื่อส่งผลให้เกิดการแตกของพันธะและการก่อตัวของสารเชิงซ้อนที่ถูกกระตุ้น

การชนกันระหว่างอนุภาคที่ทำปฏิกิริยาไม่ได้ทำให้เกิดปฏิกิริยาเกิดขึ้น การวางแนวที่เกิดการชนกันเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการก่อตัวของผลิตภัณฑ์

คอมเพล็กซ์ที่เปิดใช้งานเป็นสถานะระดับกลางและไม่เสถียรก่อนการก่อตัวของผลิตภัณฑ์ มันถูกสร้างขึ้นเมื่อเกินพลังงานกระตุ้นสำหรับปฏิกิริยา

คำถาม 5

คาร์บอนไดออกไซด์เป็นก๊าซที่เกิดจากปฏิกิริยาระหว่างก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์กับก๊าซออกซิเจน ตามสมการทางเคมีด้านล่าง

CO_(ช) + ½_2(ก.) → CO_2(ก.)

เมื่อรู้ว่าใน 5 นาทีของปฏิกิริยา 2.5 โมลของ CO ถูกใช้ไป อัตราการพัฒนาของปฏิกิริยาตามการบริโภคของ O เป็นเท่าใด₂?

ก) 0.2 โมล นาที^-1
ข) 1.5 โมล นาที^-1
ค) 2.0 โมล นาที^-1
ง) 0.25 โมล นาที^-1

ดูคำตอบ

ทางเลือกที่ถูกต้อง: ง) 0.25 โมล นาที^-1

เพื่อตอบคำถามนี้ เราต้องดูที่สมการเคมี

CO_(ช) + ½_2(ก.) → CO_2(ก.)

โปรดทราบว่าคาร์บอนมอนอกไซด์ 1 โมลทำปฏิกิริยากับออกซิเจน ½ โมล เพื่อสร้างคาร์บอนไดออกไซด์ 1 โมล

ปริมาณที่ระบุในคำชี้แจงหมายถึงคาร์บอนมอนอกไซด์ แต่คำตอบต้องอยู่ในแง่ของออกซิเจน สำหรับสิ่งนี้เราจะต้องปฏิบัติตามกฎสามข้อและค้นหาปริมาณออกซิเจน

CO 1 โมล - ½ โมล O₂

2.5 โมล CO - x ของ O₂

x = 1.25 โมล

ตอนนี้เราใช้ค่าในสูตรสำหรับอัตราการพัฒนาปฏิกิริยา

ดังนั้น อัตราการพัฒนาปฏิกิริยาต่อออกซิเจนเท่ากับ 0.25 โมล.นาที^-1.

คำถาม 6

สังเกตการแสดงภาพกราฟิกของการพัฒนาของปฏิกิริยาเคมีสมมุติฐาน ซึ่งเกี่ยวข้องกับพลังงานและเส้นทางของปฏิกิริยา

ตรวจสอบทางเลือกแทนที่ (1), (2), (3) และ (4) อย่างถูกต้องตามลำดับ

ก) สารตั้งต้น ความร้อนที่ปล่อยออกมา สถานะพลังงานสูงสุด และการสิ้นสุดของปฏิกิริยา
b) รีเอเจนต์ พลังงานกระตุ้น สารเชิงซ้อนและผลิตภัณฑ์
ค) สารตั้งต้น พลังงานจลน์ ตัวเร่งปฏิกิริยา และสารตั้งต้น
ง) สารตั้งต้น ความร้อนที่ดูดซับ พลังงานความร้อน และผลิตภัณฑ์

ดูคำตอบ

ทางเลือกที่ถูกต้อง: b) รีเอเจนต์ พลังงานกระตุ้น สารเชิงซ้อนและผลิตภัณฑ์

กราฟที่แสดงเป็นปฏิกิริยาดูดความร้อน กล่าวคือ มีการดูดกลืนพลังงานสำหรับปฏิกิริยาที่จะเกิดขึ้น

คุณ รีเอเจนต์ (1) อยู่ที่จุดเริ่มต้นของกราฟและ พลังงานกระตุ้น (2) สอดคล้องกับความแตกต่างระหว่างพลังงานที่เก็บไว้ในสารตั้งต้นและใน คอมเพล็กซ์ที่เปิดใช้งาน (3). ในที่สุด หลังจากผ่านสภาวะขั้นกลาง การก่อตัวของ สินค้า (4).

ดังนั้น สารตั้งต้นจำเป็นต้องเอาชนะพลังงานกระตุ้นเพื่อจัดเรียงอะตอมของพวกมันใหม่ให้เป็นโครงสร้างระดับกลางที่เรียกว่าสารเชิงซ้อนที่ถูกกระตุ้น เพื่อให้ผลิตภัณฑ์ก่อตัวขึ้น

คำถามที่ 7

สาร A สามารถย่อยสลายและกลายเป็นสาร B ได้ สังเกตการพัฒนาของปฏิกิริยานี้ในภาพด้านล่าง

เกี่ยวกับความเร็วปฏิกิริยา เราสามารถพูดได้ว่า:

ก) สาร A สลายตัวระหว่าง 0 ถึง 15 วินาที ในอัตรา 0.35 mol.s^-1.
b) สาร A สลายตัวระหว่าง 15 ถึง 30 วินาทีในอัตรา 0.02 mol.s^-1.
c) สาร A สลายตัวระหว่าง 0 ถึง 15 วินาทีในอัตรา 0.04 mol.s^-1.
d) สาร A สลายตัวระหว่าง 15 ถึง 30 วินาทีในอัตรา 0.03 mol.s^-1.

ดูคำตอบ

ทางเลือกที่ถูกต้อง: d) สาร A สลายตัวระหว่าง 15 ถึง 30 วินาทีที่อัตรา 0.03 mol.s-1

อัตราการสลายตัวของสาร A สามารถคำนวณได้จากสูตร:

ลองคำนวณความเร็วของปฏิกิริยาในรูปของสาร A ระหว่างช่วงเวลาที่กำหนด

ช่วงระหว่าง 0 ถึง 15:

ช่วงระหว่าง 15 ถึง 30:

ดังนั้น ทางเลือก d ถูกต้อง เนื่องจากสาร A สลายตัวระหว่าง 15 ถึง 30 วินาทีที่อัตรา 0.03 โมลวินาที^-1.

คำถาม 8

พิจารณาปฏิกิริยาสมมุติฐานต่อไปนี้

aA + bB → cC + dD

สังเกตความผันแปรในความเข้มข้นของ A และ C ด้านล่าง

เวลา	0	5	10	15	20	25
ปริมาณการใช้ A (โมล/ลิตร)	7,5	6,0	4,5	3,0	2,5	1,0
การก่อตัวของ C (โมล/ลิตร)	0	0,5	1,0	1,5	2,0	2,5

จากข้อมูลที่ให้ไว้ในคำถาม อัตราการบริโภค A และอัตราการก่อตัวของ C ในช่วงเวลาระหว่าง 5 ถึง 25 นาทีตามลำดับคืออะไร?

ก) 0.3 โมล หลี่^-1.s^-1 และ 0.1 โมล หลี่^-1.s^-1
b) - 0.1 โมล หลี่^-1.s^-1 และ 0.3 โมล หลี่^-1.s^-1
c) - 0.25 โมล หลี่^-1.s^-1 และ 0.1 โมล หลี่^-1.s^-1
ง) 0.1 โมล หลี่^-1.s^-1 และ 0.3 โมล หลี่^-1.s^-1

ดูคำตอบ

ทางเลือกที่ถูกต้อง: c) - 0.25 โมล หลี่^-1.s^-1 และ 0.1 โมล หลี่^-1.s^-1.

อัตราการบริโภค:

อัตราการฝึกอบรม C:

ดังนั้นในปฏิกิริยา A จะถูกใช้ในอัตรา 0.25 โมล -1 ดังนั้นค่าของมันจึงเป็นลบ ในขณะที่ B จะเกิดขึ้นที่อัตรา 0.1 โมล หลี่^-1.s^-1.

อ่านด้วยนะ:

• จลนพลศาสตร์เคมี
• เทอร์โมเคมี
• สมดุลเคมี
• ปฏิกริยาเคมี