Giải bài tập kỹ thuật phản ứng (tham khảo)

1 Hằng số tốc độ phản ứng K của một phản ứng bậc zero được xác định ở các nhiệt độ khác nhau....2 Cho phản ứng A + 3B → 2C với điều kiện ban đầu: CB0 = 2CA0 và CC0 = 0. Phản ứng bậc zero và thể tích không đổi.........Vậy phương trình vận tốc cần tìm có dạng:

BÀI TẬP KỸ THUẬT PHẢN ỨNG

Cho phản ứng A + 3B → 2C với điều kiện ban đầu: CB0 = 2CA0 và CC0 = 0 Phản ứng bậc zero và thể tích không đổi,

a/ Hãy mô tả sự biến đổi nồng độ theo thời gian phản ứng

b/ Khi nào nồng độ A và B cân bằng nhau

c/ Tác chất nào sẽ hết trước? Biễu diễn trên đồ thị

a/ Ảnh hưởng của nhiệt độ lên K có tuân theo mô hình Arrhenius không?

b/ Nếu phản ứng có dạng A → B với CA0 = 2 kmol/m3 và CB0 = 1 kmol/m3 Hãy biểu diễn sự thay đổi nồng độ của 2 chất trên theo thời gian phản ứng tại nhiệt độ 340°C.c/ Khi nào toàn bộ chất A được sử dụng hết cho phản ứng? Tại đó, nồng độ chất B là bao nhiêu?

d/ Tính thời gian để A giảm một nửa lượng ban đầu (tại 340°C)

Giải

a) excel file.

b) Bậc zero, kA = kB = 1106 mol/m 3 min ( tại 340ºC).

CA(t) = CA0 – kA.t = 2000 – 1106.t.

Cho phản ứng pha khí đồng thể bậc 0: A → 2.7 R, được thực hiện trong bình

phản ứng thế tích không đổi với hỗn hợp ban đầu gồm 80%A và 20% khí trơ ta có kết quả sau:

CS >> CA nên xem như S không ảnh hưởng đến phản ứng.

Phản ứng có dạng A↔ R (k1:chiều thuận, k2:chiều nghịch)

rA= -dCA/dt

Nếu phản ứng bậc 0 : r là hằng số nên không thỏa

Nếu phản ứng bậc 1: r A= - dCA/dt = k1.CA – k2.CR

A

A C

dC

k dt C

(y = ax)

Theo đề bài, ta lập được bảng số liệu:

dC

k dt C

y = 0.0446x

R2 = 0.9988

-1 0 1 2 3 4 5 6 7 8

4.644390899

4.204692619

Từ bảng số liệu trên ta vẽ đồ thị logt1/2 theo PA0 ta được:

Lấy tích phân ta được: P = P0 + k’.t

Dựa vào đề bài ta lập được bảng:

t

Vẽ đồ thị:

0 20 40 60 80 100 120

f(x) = 1.33 x − 0.35 R² = 1

0 20 40 60 80 100 120 0

41.1

54.5

68.3

82.4

96.3

Pt,

mmHg

325

335

345

355

365

375

385

395

Đồ thị P - t y = 0.751x + 323.41

R 2 = 0.9993

0 100

Từ đồ thị suy ra: k’= 0.751, R2 = 0.9993, PA0 = 323.41 mmHg

Ta thấy độ chính xác R2= 99.93 % > 90% nên suy ra điều giả thiết phản ứng bậc

0 là đúng

Vậy: phương trình vận tốc phản ứng dạng tích phân là: PA0 – PA = 0.751t

Một phản ứng pha khí giữa A và B A được lấy dư Xác định tốc độ phản ứng dựa trên kết quả thực nghiệm như sau:

Từ excel ta được:  = 2

Xét PB0 = 10, PA1 = 500 và P23 = 250, ta có khi nồng độ chất A tăng gấp đôi thì tốc

độ phản ứng tăng gấp đôi (t1 = 160 min và t2 = 80 min)

Vậy phản ứng của A phải là bậc 1:  = 1

1.8 Cho phản ứng A + B + C → P Dựa trên kết quả thực nghiệm, hãy xây dựng

2.3 Cho các phản ứng song song sau:

18.2

16.7

14.3

11.1

Trong đó: CH – nồng độ của acetic acid;

COH – nồng độ của rượu;

CE – nồng độ của ester;

CN – nồng độ của nước;

Hỗn hợp ban đầu gồm 2 khối lượng bằng nhau: dung dịch 90% khối lượng

acid với nước và dung dịch 95% khối lượng rượu với nước Với hỗn hợp oha3n

ứng có thể tích xem như không đổi, tính độp chuyển hóa của acid thành ester tại

những thời điểm khác nhau Giả sử hòa tan hoàn toàn, tính độ chuyển hóa cân

K C=k1

k2=

5.471 X Ae ×(3.506+5.471 X Ae)(6.313−5.471 X Ae)×(5.471−5.471 X Ae)

Phản ứng phân huỷ nhiệt oxide nitrous (N2O) trong pha khí ở 1030K trong một bình phản ứng có thể tích không đổi với các áp suất ban đầu khác nhau của N2O Số liệu thời gian bán sinh nhận được như sau:





Lấy tích phân, ta được:

1/ 2

( 1) 1/ 2

A

n A

Phản ứng xảy ra theo bậc 1 Trong một thí nghiệm ở 50 0 C nồng độ đầu của

C6H5N2Cl là 10 g/l và lượng N2 được phóng thích như sau:

1 8

2 0

2 2

2 4

2 6

3 0 N2 được phóng

thích

cm 3 ở 50 0 C, 1at

1 9.3

2 6.0

3 2.6

3 6.0

4 1.3

4 3.3

4 5.0

4 6.5

4 8.4

5 0.3

Sự phân hủy hoàn toàn muối diazo phóng thích 58.3 cm 3 khí nitrogen Tính chính xác giá trị hằng số vận tốc phản ứng.

20

22

24

26

30

V

A

(cm3)

39

32.3

25.7

22.3

17

15

13.3

11.8

9.9

8

lnV A 0

V A

0.402

0.590

0.819

0.961

1.232

1.357

1.477

1.597

1.773

1.986