Bài tập Hóa lý 2

Bài tập Hóa lý 2 (CH3060) Phần I- ĐỘNG HÓA HỌC- XÚC TÁC Chương I: Động học hình thức 1.1.Trộn một chất A với chất B và C theo những lượng bằng nhau Co = 1 mol.l-1. Sau 1000s, một nửa lượng chất A đã phản ứng. Nếu như phản ứng đó là a) Bậc nhất, b) bậc 2, c) bậc 3 thì sau 2000s sẽ còn lại bao nhiêu chất A 1.2.Dung dịch A trộn lẫn với dung dịch B có cùng nồng độ và theo tỉ lệ thể tích là 1:1. Phản ứng xảy ra là A + B à C. Sau 1 giờ, đã có 75% A phản ứng. Xác định lượng A còn lại sau 2 giờ nếu phản ứng có: - Bậc nhất theo A, bậc 0 theo B - Bậc nhất theo cả hai chất 1.3.Nồng độ nguyên tử của triti trong không khí xấp xỉ là 5.10-15 mol. Chu kỳ bán hủy của triti khoảng 12 năm. Sau bao nhiêu năm thì 90% lượng triti có trong không khí bị phân hủy của triti khoảng 12 năm. Sau bao nhiêu năm thì 90 % lượng triti có trong không khí bị phân hủy (không kể tới lượng triti sinh thêm trong không khí do các phản ứng tổng hợp). 1.4.Dung dịch đường mía 20% có độ quay phải là 34,50o bị nghịch đảo trong axit lactic 0,5N ở T = 298K. Sau 1435 phút, độ quay của dung dịch là +31,10o. Sau 1136 phút là +13,98o, còn khi đã nghịch đảo hoàn toàn thì độ quay là -10,77o. Biết rằng dung dịch đường mía làm quay mặt phẳng phân cực sang phía phải còn hỗn hợp sản phẩm làm quay mặt phẳng phân cực về phía trái. Trong cả hai trường hợp, góc quay tỉ lệ với nồng độ chất tan. Phản ứng là bậc nhất. Tính hằng số tốc độ nghịch đảo 90% đường. 1.5.Metyl axetat thủy phân trong dung dịch HCl 1N ở 25oC. Cứ sau một khoảng thời gian nhất định lại lấy ra một thể tích mẫu giống nhau và chuẩn độ bằng dung dịch NaOH. Tính hằng số tốc độ của phản ứng nếu xem phản ứng là bậc nhất theo dữ liệu thực nghiệm dưới: t(s) 339 1242 2745 4546 ∞ VNaOH (ml) 26,34 27,80 29,70 31,81 39,81 1.6.Trong dung dịch axit yếu, hydroperoxit phản ứng với ion thiosunfat theo phương trình: H2O2 + 2S2O32- + 2H+ = 2H2O + S4O62- Tốc độ phản ứng không phụ thuộc nồng độ ion H+ trong khoảng pH = 4 – 6. Nồng độ đầu [H2O2] o = 0,03680M và [S2O32-]o = 0,02040M. Ở 25oC và pH = 5 thu được các dữ kiện sau: t (ph) 16 36 43 52 [S2O32-]0 × 103 10,30 5,18 4,16 3,13 a) Bậc phản ứng là bao nhiêu? b) Xác định hằng số tốc độ phản ứng. Bài tập Hóa lý 2 (CH3060) 1.7.Phản ứng xà phòng hóa axetat etyl có bậc 2 CH3COOC2H5 + NaOH = CH3COONa + C2H5OH k = 5,4 l.mol-1.ph-1. Hỏi sau bao lâu lượng CH3COOC2H5 còn 50% nếu: a) cho 1lít NaOH 0,05N vào 1lít CH3COOC2H5 0,1N. b) cho 1lít NaOH 0,1N vào 1lít CH3COOC2H5 0,1N. c) CH3COOC2H5 có nồng độ đầu 0,05N còn NaOH có nồng độ 0,05N được giữ không đổi trong suốt quá trình phản ứng. 1.8.Trong một phản ứng nồng độ biến đổi từ 0,502 đến 1,007 mol.l-1, chu kỳ bán hủy giảm từ 51 đến 26 giây. Phản ứng này là bậc mấy và hằng số tốc độ là bao nhiêu. 1.9.Từ sự phụ thuộc vào chu kỳ bán hủy và áp suất, xác định bậc của phản ứng chuyển hóa parahydro thành octohydro ở 923 K. Biết giá trị áp suất P và chu kỳ bán hủy của phản ứng đó là: P×10-5 (N.m2) 0,067 0,133 0,267 0,523 P (mmHg) 50 100 200 400 t½ (s) 648 450 318 222 1.10. Sự chuyển hóa amoni sunfoxyanua NH4CNS thành thioure (NH2)2CS là phản ứng thuận nghịch bậc nhất. Dùng dữ kiện dưới đây để xác định hằng số tốc độ của phản ứng thuận và phản ứng nghịch: T (ph) 0 19 38 48 60 Lượng NH4CNS đã phản ứng 2 6,9 10,4 12,3 13,6 Biết rằng khi đạt đến trạng thái cân bằng 21,2% amoni sunfoxyanua đã biến thành thioure. 1.11. Phản ứng sau là phản ứng song song C2H4 + HCl + HClO à ClC2H4OH + HCl k1 C2H4 + HCl + HClO àC2H4Cl2 + H2O k2 Lượng C2H4 được lấy dư. Đo được nồng độ của một thí nghiệm là: [HClO]×103 (mol.l-1) [HCl]×103 (mol.l-1) Bắt đầu thí nghiệm 8,675 0,612 Kết thúc thí nghiệm 3,695 0,532 Tính hằng số tốc độ của mỗi phản ứng nếu thời gian thí nghiệm là 240 phút và tỷ số = 0,0356 1.12. Phản ứng phân hủy axit nitric xảy ra theo cơ chế: HNO3 → 1k HO• + NO2 HO• + NO2 → 2k HNO3 HNO3 + HO• H2O + NO3 Thiết lập phương trình tốc độ của phản ứng, biết HO là tiểu phân trung gian hoạt động. → 3 k Bài tập Hóa lý 2 (CH3060) Chương II: Lý thuyết động hóa học 2.1. Hằng số tốc độ của một phản ứng bậc hai ở 328,2K và 298,2K lần lượt là 10-2 và 10-3 l.phút-1.mol- 1. Tính tốc độ phản ứng ở 313,2K tại thời điểm đầu phản ứng, nồng độ đầu của 2 chất đều là 0,01mol/l. 2.2.Hằng số tốc độ k của phản ứng: 2NO + O2 D 2NO2 ở 660K là 6,63.105; ở 645K là 6,25.105. Hằng số tốc độ của phản ứng nghịch ở những nhiệt độ đó lần lượt là 83,9 và 40,7. Tính: a) Hằng số cân bằng của phản ứng của các nhiệt độ này. b) Năng lượng hoạt hóa của phản ứng c) ∆H của phản ứng. 2.3. Phản ứng thủy phân (CH2)6-CCl-CH3 trong etanol 80% là phản ứng bậc nhất. Các dữ liệu thực nghiệm được cho trong bảng sau: toC 0 25 35 45 k, s-1 1,06.10-5 3,19.10-4 9,86.10-4 2,92.10-3 Lập đồ thị lgk theo . Xác định năng lượng hóa của phản ứng này. 2.4.Nếu một phản ứng bậc nhất có năng lượng hoạt hóa E = 25 kcal/mol, và trong phương trình , giá trị của ko = 5.1013 s-1 thì ở nhiệt độ nào, chu kỳ bán hủy của phản ứng đã cho bằng: a) 1 phút; b) 30 ngày. 2.5.Đối với sự phân hủy một axit hữu cơ trong dung dịch nước đã thu được: T (K) 273,2 293,2 313,2 333,2 k × 105 (ph-1) 2,46 47,5 576 5480 Dựng đồ thị lnk = f(1/T) và xác định E. Tính ko trong biểu thức , và chu kỳ bán hủy ở 373 K (coi phản ứng là bậc 1). Bài tập Hóa lý 2 (CH3060) Chương III: Phản ứng quang hóa và phản ứng dây chuyền 3.1.Phản ứng nhiệt phân etan thành etylen và hiđro xảy ra theo cơ chế sau: CH3CH3 → 1k CH3 + CH3 CH3CH3 + CH3 → 2k CH3CH2 + CH4 CH3CH2 → 3k CH2=CH2 + H CH3CH3 + H → 4k CH3CH2 + H2 CH3CH2 + H → 5k CH3CH3 Tìm phương trình tốc độ của phản ứng. 3.2.Axeton dưới tác dụng của ánh sáng có bước sóng 300 nm có bị phân huỷ không? Nếu có thì sản phẩm của phản ứng thứ cấp là gì ? Biết rằng năng lượng liên kết C-H là 414 kJ/mol, của liên kết C-C là 331 kJ/mol và của liên kết C=O là 728 kJ/mol. 3.3.Phương trình động học của phản ứng quang hóa tetracloetylen trong dung dịch CCl4 là: = k[Cl2]3/2 Đây là phản ứng dây chuyền có hiệu suất lượng tử cao. Tìm phương trình vi phân trên nếu phản ứng xảy ra theo sơ đồ: Sinh mạch: Cl2 + hν → 0k 2Cl• Phát triển mạch: Cl• + C2Cl4 → 1k •C2Cl5 •C2Cl5 + Cl2 → 2k Cl• + C2Cl6 Ngắt mạch •C2Cl5 + •C2Cl5 → 3k C2Cl6 + C2Cl4