Какова начальная скорость реакции при заданных начальных концентрациях реагентов С2Н2 (г) и Н2 (г), если константа

Начальная скорость реакции и скорость реакции через некоторое время

Пояснение: Начальная скорость реакции - это скорость реакции в самом начале процесса, когда температура, давление и другие факторы стабильны. Она определяется концентрациями реагентов и значением константы скорости реакции.

Для реакции между газами C2H2 и H2 мы можем записать общий уравнение реакции:

C2H2(g) + 2H2(g) -> C2H6(g)

Для определения начальной скорости реакции необходимо знать начальные концентрации реагентов. Пусть начальная концентрация C2H2 равна [C2H2]₀ и начальная концентрация H2 равна [H2]₀.

Константа скорости реакции (k) для данной реакции равна 0,03.

Используя уравнение скорости реакции, которое связывает скорость реакции с концентрацией реагентов:

v = k * [C2H2]^a * [H2]^b

где v - скорость реакции, a и b - коэффициенты стехиометрического соотношения между реагентами, можно записать

вспомогательное уравнение по значению k:

v₀ = k * [C2H2]₀^a * [H2]₀^b

Также известно, что одна моль C2H2 реагирует с двумя молями H2.

Чтобы найти начальную скорость реакции, мы можем подставить начальные концентрации реагентов в вспомогательное уравнение.

Теперь, чтобы найти скорость реакции через некоторое время, когда концентрация продукта C2H6 достигнет значения 0,3 моль/л, необходимо использовать интегральное уравнение скорости реакции.

Демонстрация:
Задача: Какова начальная скорость реакции при начальных концентрациях C2H2 (г) равной 0,5 моль/л и H2 (г) равной 0,2 моль/л, если константа скорости реакции равна 0,03? Какова скорость реакции через некоторое время, при котором концентрация продукта C2H6 (г) достигает значения 0,3 моль/л?

Решение:
Начальная скорость реакции:

v₀ = k * [C2H2]₀^a * [H2]₀^b

v₀ = 0,03 * (0,5)^1 * (0,2)^1

v₀ = 0,03 * 0,5 * 0,2

v₀ = 0,003 моль/(л*с)

Скорость реакции через некоторое время:

Используя интегральное уравнение скорости реакции:

v = k * t * [C2H2]₀^a * [H2]₀^b / ([C2H2]₀ - (a * x)) * ([H2]₀ - (b * x))

где t - интервал времени, x - количество реагента, которое прореагировало.

Подставляем значения из условия:

0,3 = 0,03 * t * (0,5)^1 * (0,2)^1 / ((0,5) - (1 * x)) * ((0,2) - (1 * x))

Совет: Для лучшего понимания реакций и скоростей реакций рекомендуется изучать законы реакций и соответствующие уравнения скорости. Также полезно знать стехиометрическое соотношение между реагентами и продуктами, чтобы правильно определить начальные и конечные концентрации.

Задача для проверки:
Задача: Реакция между газами A и B имеет константу скорости k = 0,02. Если начальные концентрации A и B равны соответственно 0,1 моль/л и 0,2 моль/л, найдите начальную скорость реакции.