Задача 1. Как изменится скорость прямой реакции (Т=const) 2SO2(г) + O2(г) ⇄ 2SO3(г) при увеличении общего давления в реакционном сосуде в три раза?

Как изменится скорость прямой реакции (Т=const) 2SO_2(г) + O_2(г) ⇄ 2SO_3(г) при увеличении общего давления в реакционном сосуде в три раза?

Решение. Из уравнения Клапейрона–Менделеева следует, что p = n/V∙RT = CRT, где С - концентрация в моль/л. Согласно закону действующих масс скорость прямой реакции до повышения давления = [SO₂]²[O₂]. После повышения давления в 3 раза концентрация всех газовых компонентов возрастет также в 3 раза, при этом константа скорости реакции останется неизменной, т.к. она не зависит от концентрации реагирующих веществ.

Уравнение скорости прямой реакции будет иметь следующий вид: = [3SO₂]²[3O₂] = 27 [SO₂]²[O₂]. Таким образом, скорость прямой реакции возрастет в 27 раз.

Задача 2

Для реакции 2NO_2(г) ⇄ 2NO_(г) + O_2(г) константа скорости прямой реакции при 600К равна 83,9 л/моль∙с, а при 645К она составляет 407л/моль∙с. Рассчитать энергию активации этого процесса.

Решение. Константа скорости реакции связана с энергией активации уравнением Аррениуса

в котором предэкспоненциальный множитель А₀ и энергия активации Е_а считаются независимыми от температуры. Перейдя к десятичным логарифмам и прологарифмировав уравнение, получим lgk = + lgA₀. Запишем это уравнение для двух температур lgk₁ = + lgA₀ ; lgk₂ = + lgA₀ . Вычитая из второго уравнения первое и решая относительно энергии активации, получим E_a = lg . Подставляя численные значения величин в это уравнение, получим

Е_а= lg = 113,2 кДж/моль.