Химия и опазване на околната среда · 11 клас · урок 7 от 11

Химична кинетика

Химичната кинетика изучава скоростта на химичните реакции и факторите, които я влияят. Скоростта се изразява с промяната на концентрацията за единица време и зависи от природата на веществата, концентрацията, температурата, налягането при газове, повърхността на допир и катализатора. Законът за действието на масите свързва скоростта с концентрациите чрез константа на скоростта k. Катализаторът ускорява реакцията, като намалява енергията на активиране, без да се изразходва.

Работен лист за печат

Какво да запомним

  • За A + B → продукти: v = k · c(A) · c(B); k е константа на скоростта.
  • Правило на Вант Хоф: при нагряване с 10 °C скоростта нараства γ пъти (обикновено γ = 2 до 4).
  • Катализаторът намалява енергията на активиране и не се изразходва.
  • Повишаването на налягането увеличава скоростта на газовите реакции.

Пример

При γ = 3 нагряване с 30 °C ускорява реакцията 33 = 27 пъти.

Проверете се: 15 въпроса

Натиснете въпроса, за да видите верния отговор и обяснението.

  1. Как катализаторът ускорява химичната реакция?
    • Увеличава топлинния ефект
    • Намалява енергията на активиране
    • Измества равновесието надясно
    • Повишава температурата

    Отговор: Намалява енергията на активиране

    Катализаторът води реакцията по друг път с по-нисък енергиен праг, без да се изразходва.

  2. Температурният коефициент на реакция е γ = 3. С колко градуса трябва да се повиши температурата, за да нарасне скоростта 27 пъти?
    • С 27 °C
    • С 9 °C
    • С 30 °C
    • С 90 °C

    Отговор: С 30 °C

    27 = 33, значи три пъти по 10 °C, т.е. с 30 °C (правило на Вант Хоф).

  3. Как се променя скоростта на газова реакция при повишаване на налягането?
    • Увеличава се
    • Намалява
    • Не се променя
    • Реакцията спира

    Отговор: Увеличава се

    При по-високо налягане концентрациите на газовете растат, а с тях и скоростта.

  4. В кинетичното уравнение v = k·c(A)·c(B) как се нарича k?
    • Константа на равновесие
    • Температурен коефициент
    • Енергия на активиране
    • Константа на скоростта

    Отговор: Константа на скоростта

    Константата на скоростта е числено равна на скоростта при концентрации на реагентите 1 mol/L.

  5. За реакцията 2A(g) + B(g) → C(g) v = k·c2(A)·c(B). Как се променя скоростта, ако обемът на сместа се увеличи 2 пъти?
    • Намалява 2 пъти
    • Намалява 8 пъти
    • Нараства 8 пъти
    • Намалява 4 пъти

    Отговор: Намалява 8 пъти

    Всички концентрации намаляват 2 пъти: (1/2)2 · (1/2) = 1/8.

  6. Какво изучава химичната кинетика?
    • Скоростта на реакциите
    • Строежа на атома
    • Топлинните ефекти
    • Номенклатурата

    Отговор: Скоростта на реакциите

    Химичната кинетика изучава скоростта на химичните реакции и факторите, от които тя зависи.

  7. Как се променя скоростта на повечето реакции при нагряване?
    • Намалява
    • Нараства
    • Не се променя
    • Става нула

    Отговор: Скоростта нараства

    При по-висока температура частиците се движат по-бързо и по-често се сблъскват ефективно.

  8. Защо дървените трески горят по-бързо от цяла цепеница?
    • Имат по-голяма маса
    • Са различно вещество
    • Са по-студени
    • Имат по-голяма повърхност на допир

    Отговор: По-голяма повърхност

    Раздробеното вещество има по-голяма повърхност, затова повече частици реагират едновременно с кислорода.

  9. Изразходва ли се катализаторът в реакцията?
    • Да, изразходва се напълно
    • Не, остава непроменен
    • Превръща се в продукт
    • Изразходва се наполовина

    Отговор: Не се изразходва

    Катализаторът участва в междинни етапи, но накрая се възстановява в същото количество.

  10. С какви единици се изразява скоростта на химичната реакция?
    • mol/(L·s)
    • mol/L
    • g/mol
    • kJ/mol

    Отговор: mol/(L·s)

    Скоростта е промяната на концентрацията (mol/L) за единица време (s).

  11. Как се нарича минималната енергия, нужна на частиците, за да реагират при сблъсък?
    • Енталпия на образуване
    • Енергия на връзката
    • Енергия на активиране
    • Вътрешна енергия

    Отговор: Енергия на активиране

    Само частици с енергия, по-голяма от енергията на активиране, реагират при сблъсък.

  12. При γ = 2 колко пъти нараства скоростта на реакцията при нагряване с 40 °C?
    • 8 пъти
    • 16 пъти
    • 80 пъти
    • 32 пъти

    Отговор: 16 пъти

    40 °C са 4 стъпки по 10 °C: 24 = 16 пъти.

  13. Концентрацията на вещество е намаляла от 0,8 на 0,5 mol/L за 10 s. Каква е средната скорост на реакцията?
    • 0,3 mol/(L·s)
    • 0,05 mol/(L·s)
    • 0,03 mol/(L·s)
    • 0,08 mol/(L·s)

    Отговор: 0,03 mol/(L·s)

    v = Δc / Δt = (0,8 − 0,5) : 10 = 0,03 mol/(L·s).

  14. Кое вещество катализира разлагането на водороден пероксид H2O2?
    • NaCl
    • H2O
    • CO2
    • MnO2

    Отговор: MnO2

    Манганов диоксид MnO2 ускорява разлагането 2H2O2 → 2H2O + O2, без да се изразходва.

  15. При 20 °C реакция протича за 160 s, а γ = 2. За колко време ще протече при 50 °C?
    • 40 s
    • 20 s
    • 80 s
    • 53 s

    Отговор: 20 s

    Нагряване с 30 °C ускорява реакцията 23 = 8 пъти, затова времето става 160 : 8 = 20 s.