Bai tap phan 1 dong hoc xuc tac

CH3060–Bàitậpphầnđộnghọcxúctác 1


Bài tập phần Động hóa học – Xúc tác
Chương I: Động học hình thức
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
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
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).
4. 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 đây
t(s)
339
1242
2745
4546
∞
VNaOH (ml)
26,34
27,80
29,70
31,81

39,81
5. Trong dung dịch axit yếu, hydroperoxit phản ứng với ion thiosunfat theo phương trình:
H2O2 + 2S2O32- + 2H+ = 2H2O + S4O62Tốc 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.
6. 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.
7. 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.
8. 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


2

CH3060–Bàitậpphầnđộnghọcxúctác



Biết rằng khi đạt đến trạng thái cân bằng 21,2% amoni sunfoxyanua đã biến thành thioure.
9. 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

10. Phản ứng phân hủy axit nitric xảy ra theo cơ chế:
HNO3
HO• + NO2

k

1
⎯⎯→

k

2
⎯⎯
→

HO• + NO2
HNO3

k

3

HNO3 + HO• ⎯⎯→
H2O + NO3
Thiết lập phương trình tốc độ của phản ứng, biết HO là tiểu phân trung gian hoạt động.

Chương II: Lý thuyết động hóa học
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. 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) ΔH của phản ứng.
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.
4. Nếu một phản ứng bậc nhất có năng lượng hoạt hóa E = 25 kcal/mol, và trong phương trình
−

E
RT

, 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.
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
5
-1
47,5
576
5480
k × 10 (ph ) 2,46

k = ko e

Dựng đồ thị lnk = f(1/T) và xác định E. Tính ko trong biểu thức k = ko e
373 K (coi phản ứng là bậc 1).

−

E
RT

và chu kỳ bán hủy ở


CH3060–Bàitậpphầnđộnghọcxúctác 3


6. Phản ứng chuyển hóa một loại kháng sinh trong cơ thể người ở t0 370C có k = 4,2.10-5 (s-1). Việc
điều trị bằng loại kháng sinh trên chỉ có kết quả nếu hàm lượng kháng sinh luôn hơn 2mg/1kg trọng
lượng cơ thể. Nếu bệnh nhân nặng 58kg uống mỗi lần 1 viên thuốc chứa 300mg kháng sinh đó.
a. Bậc của phản ứng chuyển hóa
b. Khoảng thời gian giữa hai lần uống kế tiếp là bao nhiêu?
c. Khi bệnh nhân sốt đến 38,50C thì khoảng cách giữa hai lần uống thuốc thay đổi như thế nào.
Biết năng lượng hoạt hóa là – 93,322kJ/mol.
7. Một thứ thuốc A ở nhiệt độ thường phân hủy rất chậm nhưng khi phân hủy lại tạo ra sản phẩm độc
đối với cơ thể. Thuốc chỉ được dùng khi hàm lượng thuốc trong chế phẩm không dưới 99,9%. Người ta
nghiên cứu theo phương pháp lão hóa cấp tốc ở nhiệt độ 60oC và 70oC. Tại 2 nhiệt độ này người ta xác
định được hằng số tốc độ của phản ứng phân hủy của thuốc có giá trị tương ứng là 3,12.10-5/ngày và
9,02.10-5/ngày. Tính hạn dùng của thuốc ở 30oC.
Chương III: Phản ứng quang hóa và phản ứng dây chuyền
1. Phản ứng nhiệt phân etan thành etylen và hiđro xảy ra theo cơ chế sau:
CH3CH3

k

1
⎯⎯→

k2

CH3CH3 + CH3

⎯⎯→

CH3CH2

3
⎯⎯→

CH3CH3 + H

4
⎯⎯
→

k

k

CH3 + CH3
CH3CH2 + CH4
CH2=CH2 + H
CH3CH2 + H2

k5

CH3CH2 + H
CH3CH3
⎯⎯→
Tìm phương trình tốc độ của phản ứng.
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. Cho biết một phản ứng quang hóa tetracloetylen trong dung dịch CCl4 xảy ra theo cơ chế như sau:
k0
Sinh mạch:
Cl2 + hν ⎯⎯→
2Cl•
k1
Phát triển mạch: Cl• + C2Cl4 ⎯⎯→ •C2Cl5
k2
•C2Cl5 + Cl2 ⎯⎯→
Cl• + C2Cl6
k3
Ngắt mạch
•C2Cl5 + •C2Cl5 ⎯⎯→ C2Cl6 + C2Cl4
Đây là phản ứng dây chuyền có hiệu suất lượng tử cao.
Chứng minh rằng phương trình động học của phản ứng trên có dạng:
d [C2Cl4 ]
3/2
= k [Cl2 ]
dt