Химия

8 класс
Вопрос
Энергия активации некоторой реакции в отсутствие катализатора равна 76 кДж/моль, а в присутствии катализатора энергия активации уменьшается до значения 50 кДж/моль. Во сколько раз возрастет скорость реакции в присутствии катализатора, если реакция протекает при $27^{ \circ } C$?
Ответ


Обозначим энергию активации реакции без катализатора через $E_{A}$, а в присутствии катализатора - через $E_{A}^{ \prime}$. Соответствующие константы скорости реакции обозначим через $k$ и $k^{ \prime }$ и запишем соответствующие уравнения Аррениуса:

$k = A e^{ - \frac{E_{A} }{RT} }, k^{ \prime} = A e^{ - \frac{E_{A}^{ \prime } }{RT} }$,

Поделим второе уравнение на первое:

$\frac{k^{ \prime } }{k} = \frac{ A e^{ - \frac{E_{A}^{ \prime } }{RT} } }{ A e^{ - \frac{E_{A} }{RT} } }$.

Логарифмируя, получаем:

$ln \left ( \frac{k^{ \prime } }{k} \right ) = \frac{E_{A} - E_{A}^{ \prime } }{RT} = \frac{(75 - 50) \cdot 10^{3} }{8,31 \cdot 300} = \frac{26 \cdot 10^{3} }{2493} = 10,43$,

отсюда $\frac{k^{ \prime } }{k} = 3,4 \cdot 10^{4}$.
Ответ: Добавление катализатора увеличило скорость реакции в 34 тысячи раз.
8 класс Химия Средняя

Ещё по теме

Завод, изготавливающий синтетическое топливо по методу Фишера - Тропша, использует за сутки в качестве сырья для производства водяного газа 100 т кокса и некоторое количество светильного газа. Для синтеза используют синтез-газ, содержащий $CO$ и $H_2$ в соотношении $1 \div 2$. Этот газ получают отдельно, смешивая в определенных отношениях водяной и конверсионный газы. В генераторах водяного газа периодического действия, которыми располагает завод, из 1 кг кокса получается на практике $1,8 м^3$ водяного газа. Непосредственно в процессе синтеза происходит реакция $xCO + 2xH_2 = (CH_2)_x + x H_2O$. Из $1 м^3$ синтез-газа реально получается около 150 г углеводородов, так называемого «синтина». Требуется рассчитать: а. Какое количество водяного газа производит завод в сутки? б. Какое количество метана требуется кOHвертировать в сутки, чтобы после смешения с получаемым одновременно водяным газом производить синтез-газ необходимого состава? в. Какое количество синтина завод производит за сутки?
8 класс Химия Средняя