Kimyoviy kinetika. Reaksiya tezligi

Mavzuga oid masala va mashqlar
1. Hajmi bir xil boʻlgan ikki idishda bir xil vaqtda reaksiya olib borildi. Birinchi idishda 3,4 g NH₃ va ikkinchi idishda 3,4 g PH₃ hosil boʻlgan boʻlsa, qaysi reaksiyaning tezligi katta ekanligini hisoblang. J: Birinchi.
2. Bir xil hajmli idishda va bir xil vaqt oraligʻida 5,1 g vodorod sulfid va 4,5 g suv hosil boʻlgan. Qaysi reaksiyaning tezligi katta ekanligini hisoblang. J: Ikkinchi.
3. A va B moddalar A + 2B = C tenglama boʻyicha reaksiyaga kirishadi. A moddaning dastlabki konsentratsiyasi mol/l, B moddaniki mol/l ga, reaksiyaning tezlik konstantasi esa ga teng boʻlsa, reaksiyaning boshlangʻich momentdagi va reaksion aralashmada B moddaning 30% miqdori qolgan vaqtdagi tezligini toping.
Yechish: Reaksiyaning boshlangʻich tezligi
mol/l∙s. B moddaning 30% i (10∙0,3=3mol/l) reaksion aralashmada qolgan vaqtda A moddadan (8-3,5) 4,5 mol /l qoladi. Chunki reaksiya tenglamasi boʻyicha A moddadan 1 mol reaksiyaga kirishganda B moddadan 2 mol reaksiyaga kirishadi. Ya’ni B moddadan (10-3) 7 mol reaksiyaga kirishganda A moddadan 3,5 mol reaksiyaga kirishadi, demak mol/l.
4. 2NO + O₂ ↔ 2NO₂ reaksiyaning tezlik konstantasi 0,8 ga teng. Boshlangʻich moddalarning dastlabki konsentratsiyalari [NO] = 0,4 mol/l; [O₂] = 0,3 mol/l boʻlgan boʻlsa: a) reaksiyaning boshlangʻich tezligini; b) NO ning 25%i reaksiyaga kirishgan vaqtdagi tezligini toping.
Yechish: Yuqoridagi reaksiyaning matematik ifodasi =k[NO]²∙[O₂] tenglama bilan ifodalanadi. Bundan reaksiyaning boshlangʻich tezligi = k[NO]²∙[O₂] = 0,8 ∙ (0,4)² ∙0,3 = 0,0384 ga teng boʻladi. Endi NO ning 25%i reaksiyaga kirishgan vaqtdagi reaksiya tezligini topamiz.
0,4 mol NO reaksiyaga kirishsa 100% boʻlsa
X mol NO reaksiyaga kirishsa 25% boʻladi.
X = 0,1 mol NO reaksiyaga kirishgan.
2NO + O₂ = 2NO₂ reaksiya tenglamasi boʻyicha 2 mol NO reaksiyaga kirishganda 1 mol O₂ reaksiyaga kirishadi. Demak, 0,1 mol NO reaksiyaga kirishganda 0,5 mol O₂ reaksiyaga kirishadi. Bundan 25% NO reaksiyaga kirishgandan soʻng 0,4 – 0,1 = 0,3 mol NO va 0,3 – 0,05 = 0,25 mol O₂ qolgan ekanligi kelib chiqadi. NO ning 25%i reaksiyaga kirishgandan soʻng reaksiya tezligi = k[NO]² ∙ [O₂] dan = 0,8 ∙ (0,3)² ∙ 0,25 = 0,018 ga teng boʻladi.
5. reaksiyaning tezlik konstantasi 0,6 ga teng . A moddaning boshlangʻich konsentratsiyasi 5 mol/l, B moddaniki esa 3 mol/l ga teng boʻlsa, B moddaning konsentratsiyasi 1 mol/l boʻlgan vaqtda reaksiyaning tezligini hisoblang. Bu vaqtda A ning konsentratsiyasi qancha boʻlgan. J: 2,4 mol/ls, 4 mol/l.
6. reaksiyaning tezlik konstantasi ga teng. N₂O ning boshlangʻich konsentratsiyasi 6 mol/l ga teng boʻlsa, reaksiyaning boshlangʻich va azot (I) oksidning 50% i parchalangan vaqtdagi tezliklarini hisoblang.
J: 0,018; 0,0045 mol/l∙ min .
7. Reaksiya tenglama boʻyicha boradi. Moddalarning boshlangʻich konsentratsiyalari: ; ; ; mol/l ga teng boʻlsa, CO ning 75% i reaksiyaga kirishgandan keyin moddalarning konsentratsiyalari qanday boʻladi?
J: 0,2 mol/l; 0,3 mol/l ; 1,3 mol/l ; 1,1 mol/l .
8. reaksiya ma’lum vaqt davom etgandan soʻng moddalarning konsentratsiyalari; mol/l ; mol/l ; mol/l ga teng boʻlgan. Bu vaqtda suvning konsentratsiyasi qanday boʻlganligini, ammiak hamda kislorodning dastlabki konsentratsiyalarini aniqlang.
J: 0,45 mol/l ; 1,2 mol/l ; 2,375 mol/l
9. Reaksiya H₂ + I₂ = 2HI tenglama boʻyicha boradi. 508⁰C da toʻgʻri reaksiyaning tezlik konstantasi 0,16 ga teng. Boshlangʻich moddalarning dastlabki konsentratsiyalari [H₂] = 0,04; [I₂] = 0,05 mol/l ga teng boʻlsa, reaksiyaning boshlangʻich vaqtdagi tezligini va vodorodning konsentratsiya [H₂] = 0,03 mol/l boʻlgandagi tezligini hisoblang.
Yechish: H₂+I₂=2HI reaksiyaning boshlangʻich vaqtdagi tezligi quyidagicha:
Reaksiya tenglamasi boʻyicha H₂ va I₂ lar 1:1 nisbatda reaksiyaga kirishadi, shuning uchun vodorodning konsentratsiyasi 0,03 mol/l (0,04 - 0,03 = 0,01 mol/l H₂ sarflangan) boʻlganda I₂ ning konsentratsiyasi (0,05 - 0,01) 0,04 mol/l boʻladi. U holda .
10. 5 l hajmli idishda 10 g H₂ va 254 g I₂ joylashtirilgan. Agar reaksiyaning oʻrtacha tezligi 0,04 mol/l∙s ga teng boʻlsa 3 s dan keyin moddalarning konsentratsiyasi qanday boʻladi.?
Yechish: bu yerda;
dan H₂ va I₂ sarflangan.
H₂ va I₂ ning boshlangʻich konsentratsiyasini topamiz:
;
Boshlangʻich moddalarning konsentratsiyalari reaksiya davomida kamayadi va 3 sek dan keyin ularning konsentratsiyalari:
[H₂] =1- 0,12 = 0,88 mol/l; [I₂] = 0,2 – 012 = 0,08 mol/l ga teng boʻladi.
11. A+B=2C reaksiyaninng oʻrtacha tezligi 0,02 mol/l∙s ga teng. Agar boshlangʻich moddalarnng dastlabki konsentratsiyalari mos ravishda [A] =1 mol/l; [B] = 2 mol/l boʻlsa, reaksiya boshlangandan 5 sek oʻtgandan soʻng A, B va C moddalar konsentratsiyalari qanday boʻladi?
J: [A] = 0,9; [B] = 1,9; [C] = 0,2 mol/l.
12. sistemaning bosimi 5 marta kamaytirilganda reaksiyaning tezligi necha marta oʻzgaradi ?
Yechish. Reaksiyaning tezligi tenglama bilan ifodalanadi. Bosim 5 marta kamaytirilganda reaksiya tezligi ga teng boʻladi, demak reaksiya tezligi 125 marta kamayadi.
13. Uglerod (II) oksid bilan kislorodning birikish reaksiyasida boshlangʻich moddalarning konsentratsiyalari 3 marta oshirilsa kimyoviy reaksiya tezligi qanday oʻzgaradi? J: 27 marta ortadi.
14. H₂ + Br₂ = 2HBr reaksiyada boshlangʻich moddalarning konsentratsiyalari 4 marta oshirilganda reaksiya tezligi necha marta ortadi? J: 16 marta.
15. sistemaning bosimi 2 marta oshirilganda reaksiya tezligi qanday oʻzgaradi? J: 8 marta oshadi.
16. 2NO + Cl₂ ↔ 2NOCl reaksiya tezligi a) idishdagi bosim 2 marta ortganda; b) idishning hajmi 4 marta kamayganda reaksiya tezligi qanday oʻzgaradi ?
a) reaksiya tezligi 8 marta ortadi; b) reaksiya tezligi 64 marta ortadi.
17. Reaksiya tenglama boʻyicha boradi. Toʻgʻri reaksiyaning temperatura koeffitsiyenti 2 ga, teskari reaksiyaniki esa 3 ga teng boʻlsa, temperatura 20⁰ ga oshirilganda kimyoviy muvozanat qaysi tomonga siljiydi ?
Yechish:

Demak, kimyoviy muvozanat teskari reaksiya tomonga siljiydi.
18. N₂ + 3H₂ = 2NH₃ reaksiyada gazlar aralashmasining hajmi 2 marta oshirilganda reaksiya tezligi qanday oʻzgaradi?
Yechish: Gazlar aralashmasining hajmi necha marta oshirilsa, ularning konsentratsiyalari shuncha marta kamayadi. Berilgan reaksiya uchun barcha moddalarning konsentratsiyalari 2 marta kamayadi.
sistemada toʻgʻri reaksiya tezligi u holda
demak hajm 2 marta oshirilganda reaksiya tezligi 16 marta kamayadi.
19. 40 % A va 60 % B moddadan iborat gazlar aralashmasi A + B = C tenglama boʻyicha reaksiyaga kirishadi. Agar bosim 3 marta oshirilsa, reaksiya tezligi qanday oʻzgaradi?
Yechish: Bosim necha marta oshirilsa, gazlar aralashmasidagi har bir komponentlarning konsentratsiyasi ham shuncha marta oshadi. Berilgan holda aralashmaning bosimi 3 marta oshirilsa, A va B moddalarning konsentratsiyalari ham 3 marta oshadi. A+B↔C reaksiya uchun ;
20. reaksiyada moddalarning muvozanat konsentrasiyalari; mol/l; mol/l; mol/l ga teng boʻlsa, xlor va CO ning dastlabki konsentratsiyalarini aniqlang. J : 11,4mol/l; 10 mol/l.
21. Reaksiya 393 K da 10 minut davom etadi. boʻlsa, ushbu reaksiya 363⁰K da qancha vaqt davom etadi?
Yechish:
dan 10 · 3³ =270 min.
22. Reaksiya 393 K da 25 minut davom etadi. Reaksiyaning temperatura koeffitsiyenti 2,5 ga teng boʻlsa , ushbu reaksiya 443 K da qancha vaqt davom etadi? J: 15,3 sek.
23. Reaksiya 30⁰C da 2 minut davom etadi. γ=2 boʻlsa, ushbu reaksiya 60⁰C da qancha vaqtda tugaydi? J: 15 sek.
24. A + B = C reaksiya tezligi temperatura 50⁰C ga oshirilganda necha marta ortadi? . J: 243.
25. Reaksiya 150⁰C da 16 minutda tugaydi. boʻlsa ushbu reaksiya 80⁰C da qancha vaqt davom etadi? J: 583,2 soat.
26. boʻlsa, reaksiya tezligini 32 marta oshirish uchun temperaturani necha gradusga oshirish kerak? J: 50⁰C.
27. Reaksiya 40⁰C da 36 minut, 60⁰C da 4 minut davom etadi. Reaksiyaning temperatura koeffitsiyentini aniqlang. J: 3.
28. 10⁰C da reaksiyaning tezligi 2 mol/l∙sek ga teng. boʻlsa, reaksiyaning 50⁰C dagi tezligini aniqlang. J: 32 mol/l ∙ sek.
29. Temperatura 25⁰C dan 35⁰C gacha koʻtarilganda kimyoviy jarayonning aktivlanish energiyasi qiymatini toping; bunda tezlik konstantasi a) 2 marta b) 5 marta ortadi.
Yechish:
a ) ; b)
30. Vodorod peroksidning parchalanish energiyasi 25⁰C da 75,24 kJ/mol ni tashkil etadi. Biror biokatalizator ishtirokida esa 50,14kJ /mol ni tashkil etadi. 25⁰C da vodorod peroksidning biokatalizator ishtirokida parchalanish tezligi necha marta ortishini hisoblang.
Yechish: dan .
31. Reaksiyaning katalizator ishtirokisiz aktivlanish energiyasi 27 ⁰C da 76 kJ /mol ga teng. Katalizator ishtirokida esa 27⁰C da reaksiyaning tezligi 3,38 ∙ 10⁴ marta ortadi. Katalizator ishtirokida reaksiyaning aktivlanish energiyasini aniqlang.
J: 50 kJ / mol.
32. Katalizator ishtirokisiz reaksiyaning aktivlanish energiyasi 80 kJ/mol, katalizator ishtirokida esa 53 kJ/mol ga teng. Agar reaksiya 20⁰C da borayotgan boʻlsa, katalizator ishtirokida reaksiyaning tezligi necha marta ortadi?
J: 65000 marta.
33. ATF ning ADF ga aylanish reaksiyasi:ATF^-4 + H₂O→ADF^-3 + HPO₄^-2 + H⁺ ning 30⁰C dagi tezligi ferment ishtirokida kislotali katalizator ishtirokidagi tezliklaridan 8,26∙10⁷ marta katta. Agar fermentativ reaksiyaning aktivlanish energiyasi 43,9 kJ /mol ga teng boʻlsa, bu reaksiyaning kislota ishtirokida aktivlanish energiyasi qanday boʻladi?
Yechish: k_T = A ∙ e^-Ea/RT; = = 8,26∙10^-7;
ln 8,26 ∙ 10⁷ = - ∙ (43900 - ) dan = 89801 j/mol = 89,8 kJ/mol.

34. ATF ning ADF ga aylanish reaksiyasi:ATF^-4 + H₂O→ADF^-3 + HPO₄^-2 + H⁺

ning tezlik konstantasi 30⁰C da -9,22 ∙ 10^-7 s^-1 ga teng. Bu reaksiyaning aktivlanish energiyasini aniqlang.
Yechish: = = = 1,327; = ln1,327 dan Ea = 43882 j/mol. J: 43,9 kJ/mol.
35. ATF ning ADF ga aylanish reaksiyasi: ATF^-4 + H₂O → ADF^-3 + HPO₄^-2 + H⁺ ning kislotali katalizda aktivlanish energiyasi 89,3kJ/molga teng, fermentativ katalizda esa 43,9 kJ/mol gacha kamayadi. Fermentativ katalizda temperatura 40⁰C gacha oshirilganda reaksiya tezligi necha marta ortadi? J: 4,6∙10⁷ marta.
36. ATF ning ADF ga aylanish reaksiyasi:ATF^-4 + H₂O→ADF^-3 + HPO₄^-2 + H⁺ ning tezlik konstantasi 40⁰C da 4,67∙10⁶c^-1, 44⁰C da 7,22∙10⁶ c^-1 ga teng. Reaksiyaning aktivlanish energiyasini aniqlang. J: 89,8 kJ/mol.
37.Tiosulfat kislotaning parchalanish reaksiyasi (H₂S₂O₃ =S + SO₂ + H₂O) 40⁰C da 80 sekundda tugaydi. Xuddi shu reaksiya 80⁰C da necha sekundda tugaydi?(γ = 2).
J: 5.
38.Tiosulfat kislotaning parchalanish reaksiyasi(H₂S₂O₃ = S + SO₂ + H₂O) 50⁰C da 0,45 minutda tugaydi.Xuddi shu reaksiya 70⁰C da necha sekundda tugaydi?(γ = 3).
J: 3.
39. Reaksiya 90⁰C da 6 sekund, 60⁰C da esa 512 sekund davom etsa, reaksiyaning temperatura koeffitsiyentini aniqlang. J: 4,4.
40. Reaksiya 70⁰C da 128 sekund 100⁰C da esa 16 sekundda tugasa, reaksiyaning temperatura koeffitsiyentini aniqlang. J: 2,0.
41. Hajmi 0,006 m³ boʻlgan idish 9 mol gaz bilan toʻldirildi, 0,5 minutdan soʻng idishda shu gazdan 6 mol qoldi. Reaksiyaning oʻrtacha tezligini (mol/l-sek) aniqlang. J: 1/60 yoki 0,0167.
42. N₂ + H₂ = NH₃ reaksiyada tezlik konstantasi 0,05 boʻlib, (N₂) = 0,1 mol/l, (H₂) = 0,2 mol/l boʻlsa toʻgʻri reaksiyaning tezligini hisoblang. J: 0,4∙10^-4.
43. NH_3(g) +O_{2 (g)} = NO_(g) + H₂O _(g) sistemaning bosimi ikki marta oshirilsa, teskari reaksiya tezligi necha marta ortadi? J: 1024.
44. B moddaning boshlangʻich konsentratsiyasi 0,02 mol/l boʻlib, 10 sekunddan soʻng uning konsentratsiyasi 2 marta kamaygan boʻlsa, A + 2B = C + D boʻyicha boradigan reaksiyaning tezligini hisoblang. J: 0,001 mol/l∙s.
45. Kimyoviy reaksiya A+B=C tenglama boʻyicha boradi. A va B moddalarning dastlabki konsentratsiyalari mos ravishda 0,8 mol/l va 0,65 mol/l ga teng. 10 minutdan soʻng A moddaning konsentratsiyasi 0,55 mol/l ga teng boʻlgan. Reaksiyaning oʻrtacha tezligini aniqlang. Bu vaqtda B va C moddalarning konsentratsiyalari qanday oʻzgaradi? J: =0,025 mol/l∙min; C moddaning konsentratsiyasi 0,25 mol/l ga ortadi va B moddaning konsentratsiyasi 0,25 mol/l ga kamayadi.
46. Hajmi 2 l boʻlgan idishda 4,5 mol A va 3 mol B gazlari aralashtirildi. 20 sekunddan soʻng 2 mol D gazlar hosil boʻldi. Reaksiya A+B=D reaksiya boʻyicha boradi. Reaksiyaning oʻrtacha tezligini va reaksiyaga kirishmagan A va B gazlarning konsentratsiyalarini hisoblang. J: =0,05 mol/l∙s; [A]=1,25 mol; [B] =0,5 mol.
47. 2A + B = C reaksiya boshlangandan 10 sekund keyin A modda konsentratsiyasi 0,2 mol/l ga teng boʻlgan. Bu vaqtda B moddaning konsentratsiyasi 0,02 mol/l ga kamaydi. A moddaning dastlabki konsentratsiyasi qanday boʻlgan ?
J: 0,24 mol/l.
48. Hajmlari 20 l dan boʻlgan ikki idishda bir xil temperaturada A va B gazlari joylashtirilgan. Reaksiya A + B = AB tenglama boʻyicha boradi. Agar birinchi idishga 2 mol A modda va 4 mol B modda, ikkinchi idishga esa 6 mol A va 3 mol B modda qoʻshilsa, qaysi idishdagi reaksiya tezligi va necha marta katta boʻladi? J: Ikkinchi idishdagi reaksiya tezligi birinchisinikidan 2,25 marta katta boʻladi.
49. Ikkita kimyoviy reaksiya 10⁰C da bir xil tezlikda boradi. Temperatura 10⁰C ga oshirilganda birinchi reaksiya tezligi 2 marta, ikkinchi reaksiya tezligi 3 marta oshadi. Qanday temperaturada ikkinchi reaksiya tezligi birinchi reaksiya tezligidan 2 marta katta boʻladi?
Yechish: Birinchi reaksiya tezligi 2^x ₁; ikkinchi reaksiya tezligi esa 3^x∙v₂. Masala shartiga koʻra . Boshlangʻich holatda ₁= ₂ boʻlgan, bundan dan 1,7. Demak temperatura 17⁰C boʻlganda ikkinchi reaksiya tezligi birinchi reaksiya tezligidan 2 marta katta boʻladi.
50. 50⁰C da birinchi reaksiya tezligi ikkinchisinikidan 2 marta katta. Birinchi reaksiya tezligi temperatura har 10⁰C ga oshganda 2 marta, ikkinchisiniki esa 4 marta ortadi. Qanday temperaturada ikkala reaksiya tezligi oʻzaro tenglashadi ?
Yechish: Masala sharti boʻyicha ₁=2 . Birinchi reaksiya tezligi 2^x , ikkinchisiniki esa . Masala sharti boʻyicha 2^x =4^x boʻlishi kerak. Ammo ₁=2 u holda 2^x 2 =4^x yoki 2^x 2=4^x dan 1. Demak temperaturani 10⁰C ga oshirish kerak.