Әрекеттесуші массалар заңына есептер шығару

1. Көлемі 600 мл болатын жабық ыдыста мынадай реакция жүреді: Н_2(г)+Br_2(г)=2HBr_(г) Белгілі бір уақыттан кейін

сутек пен бромның зат мөлшері сәйкесінше 0,02 моль және 0,03 моль болды. Егер түтікке сутек пен бромның

әрқайсысынан 0,01 мольден қосымша енгізсе, реакцияның жылдамдығы қалай өзгереді?

2. Ерітіндіде жүретін FeCl₃+3KCNS=Fe(CNS)₃+3KCl реакциясындағы реагенттердің концентрациясын сумен 2 есе

сұйылтты. Реакцияның жылдамдығы қалай өзгереді?

3. Жай заттардың қатысуымен екі реакция жүрді. Бір минуттан кейін бірінші реакция нәтижесінде 6 г H₂S, ал

екінші реакцияда 20 г НІ түзілді. Берілген реакциялардың қайсысының жылдамдығы жоғары?

4. Мынадай реакция берілген: 2NO_(г)+O_2(г)=2NO_2(г). Реагенттердің бастапқы концентрациялары: с(NO)=0,8 моль/л,

с(O₂)=0,6 моль/л. Оттектің концентрациясын 0,9 моль/л-ге, ал азот (ІІ) оксидінің концентрациясын 1,2 моль/л-ге

дейін арттырса, реакцияның бастапқы жылдамдығы қанша есе өседі?

5. Сыйымдылығы бірдей екі түтікте төмендегідей екі реакция жүреді:

а) ҒеО_(қ)+Н_2(г) =Ғе_(қ)+Н₂О_(г)

ә) СоО_(қ)+Н_2(г) =Со_(қ)+Н₂О_(г)

бірдей уақыт аралығында а-реакциясына 2,24 л (қ.ж.), ал ә-реакциясына 2 г сутек жұмсалған болса,

а-реакциясының жылдамдығы ә-реакциясының жылдамдығымен салыстырғанда қалай өзгереді?

6. А және В заттары арасындағы реакция мына теңдеу бойынша жүреді: 2А+В=С.

Бастапқы заттардың концентрациялары с(А)=0,3 моль/л, с(В)=0,5 моль/л; жылдамдық константасы

0,8 л²/(моль²*мин) болды. Белгілі уақыттан кейін А затының концентрациясы 0,1 моль/л-ге азайды. Реакцияның

бастапқы және кейінгі жылдамдықтарын табыңдар.

Есеп үлгілері

1. Көлемі 400 мл болатын жабық ыдыста мынадай реакция жүреді: Н_2(г)+СІ_2(г)=2HСІ_(г) Белгілі бір уақыттан кейін

сутек пен хлордың зат мөлшері сәйкесінше 0,3 моль және 0,5 моль болды. Егер түтікке сутек пен хлордың

әрқайсысынан 0,1 мольден қосымша енгізсе, реакцияның жылдамдығы қалай өзгереді?

Шешуі:

a) Н_2(г)+СІ_2(г)=2HСІ_(г) реакциясының кинетикалық теңдеуін жазып, реакция жылдамдығын есептеп аламыз.

υ₁=kc(Н₂)*c(СІ₂)

c₁(Н₂)= = =0,75 моль/л

c₁(СІ₂)= = =1,25 моль/л

υ₁=kc₁(Н₂)*c₁(СІ₂) =k*0,75*1,25=0,9375 k

b) бастапқы заттардың концентрациясын 0,1 мольге өзгерген кездегі реакция жылдамдығын есептейміз:

n₂(Н₂)=0,3 моль+0,1 моль=0,4 моль

n₂(СІ₂)=0,5 моль+0,1 моль=0,6 моль

c₂(Н₂)= = =1,0 моль/л

c₂(СІ₂)= = =1,5 моль/л

υ₂=kc₂(Н₂)*c₂(СІ₂) =k*1,0*1,5=1,5 k

с) Реакция жылдамдығының қатынасын жазамыз:

= =1,6

Жауабы: 1,6 есе өседі

2. Ерітіндіде жүретін АІCl₃+3KОН=АІ(ОН)₃+3KCl реакциясындағы реагенттердің концентрациясын сумен 3 есе

сұйылтты. Реакцияның жылдамдығы қалай өзгереді?

Шешуі:

a) АІCl₃+3KОН=АІ(ОН)₃+3KCl реакциясының кинетикалық теңдеуін жазамыз

υ₁=kc(АІCl₃)*c³(КОН)

b) Ерітіндіні 3 есе сұйылтқанда, бастапқы заттардың әрқайсысының концентрациясы 3 есе кемиді. Заттардың

концентрациясы 3 есе кеміген кездегі реакция жылдамдығын өрнектейміз:

υ₂=k c(АІCl₃)*( c)³(КОН)

с) Реакция жылдамдығының қатынасын жазамыз:

= = * =

Жауабы: 81 есе кемиді

3. Жай заттардың қатысуымен екі реакция жүрді. 20 cекундтан кейін бірінші реакция нәтижесінде 6,44 г MgBr₂, ал

екінші реакцияда 4,995 г СаСІ₂ түзілді. Берілген реакциялардың қайсысының жылдамдығы жоғары?

Шешуі: Екі реакция үшін де уақыт бірдей болғандықтан, түзілген заттардың зат мөлшерлерін есептеп, салыстыру

арқылы жылдамдығы жоғары реакцияны анықтаймыз.

a) Магний бромидінің зат мөлшерін есептейміз.

Mr(MgBr₂)=1*24+2*80=24+160=184

M(MgBr₂)=184 г/моль

ν(MgBr₂)= = =0,035 моль

b) Кальций хлоридінің зат мөлшерін есептейміз.

Mr(СаСІ₂)=1*40+2*35,5=40+71=111

M(СаСІ₂)=111 г/моль

ν(СаСІ₂)= = =0,045 моль

с) 20 секундта түзілген тұздардың зат мөлшерлерін салыстырамыз:

0,035 моль < 0,045 моль екінші реакцияда түзілген заттың мөлшері артық, демек екінші реакцияның

жылдамдығы жоғары.

Жауабы: екінші реакция

4. Мынадай реакция берілген: N_2(г)+3Н_2(г)=2NН_3(г). Реагенттердің бастапқы концентрациялары: с(N₂)=0,2 моль/л,

с(Н₂)=0,3 моль/л. Азоттың концентрациясын 0,4 моль/л-ге, ал сутектің концентрациясын 0,6 моль/л-ге

дейін арттырса, реакцияның бастапқы жылдамдығы қанша есе өседі?

Шешуі:

a) N_2(г)+3Н_2(г)=2NН_3(г) реакциясының кинетикалық теңдеуін жазамыз

υ₁=kc₁(N₂)*c₁³(Н₂)=k*0,2* =k*0,2*0,027=0,0054k

b) концентрация өзгерген кездегі реакция жылдамдығын өрнектейміз:

υ₂=kc₂(N₂)*c₂³(Н₂)=k*0,4* =k*0,4*0,216=0,0864k

с) Реакция жылдамдығының қатынасын жазамыз:

= =16

Жауабы: 16 есе өседі

5. Сыйымдылығы бірдей екі түтікте төмендегідей екі реакция жүреді:

а) PbО_(қ)+Н_2(г) =Pb_(қ)+Н₂О_(г)

ә) NiО_(қ)+Н_2(г) =Ni_(қ)+Н₂О_(г)

бірдей уақыт аралығында а-реакциясына 0,9 г, ал ә-реакциясына 3,36 л (қ.ж.) сутек жұмсалған болса,

а-реакциясының жылдамдығы ә-реакциясының жылдамдығымен салыстырғанда қалай өзгереді?

Шешуі:

Екі реакция үшін де сутектің зат мөлшерлерін есептеп, салыстыру арқылы а-реакциясының жылдамдығын

анықтаймыз.

a) а-реакциясындағы сутектің зат мөлшерін есептейміз.

Mr(Н₂)=2*1=2

M(Н₂)=2 г/моль

ν(Н₂)= = =0,45 моль

b) ә-реакциясындағы сутектің зат мөлшерін есептейміз.

ν(Н₂)= = =0,15 моль

с) сутектің концентрациясын анықтауда көлемді 1 л-ге тең деп алсақ, с_а(Н₂)=0,45моль/л, с_ә(Н₂)=0,15моль/л тең

болады.

υ_а=kc_а(Н₂)=0,45k

υ_ә=kc_ә(Н₂)=0,15k

= =3

Жауабы: υ_а=3 есе көп

6. А және В заттары арасындағы реакция мына теңдеу бойынша жүреді: А+2В=С.

Бастапқы заттардың концентрациялары с(А)=0,2 моль/л, с(В)=0,3 моль/л; жылдамдық константасы

0,4 л²/(моль²*мин) болды. Белгілі уақыттан кейін А затының концентрациясы 0,1 моль/л-ге азайды. Реакцияның

бастапқы және кейінгі жылдамдықтарын табыңдар.

Шешуі:

a) А+2В=С реакциясының кинетикалық теңдеуін жазамыз

υ₁=kc₁(А)*c₁²(В)=0,4*0,2* =0,0072 моль/л*мин

b) концентрация өзгерген кездегі реакция жылдамдығын өрнектейміз:

c₂(А)= c₁(А)-0,1моль/л=0,2моль/л-0,1моль/л=0,1 моль/л

0,1 моль х моль

А + 2В = С

1 моль 2 моль

Х= =0,2 моль В затының реакцияға түскен мөлшері.

c₂(В)= c₁(В)-0,2 моль/л=0,3 моль/л-0,2моль/л=0,1 моль/л

υ₂=kc₂(А)*c₂²(В)=0,4*0,1* =0,0004 моль/л*мин

Жауабы: υ₁=0,0072 моль/л*мин, υ₂=0,0004 моль/л*мин