Câu5. Một phản ứng ở 45oC có tốc độ là 0.068 mol/(L.min). Hỏi phải giảm xuống nhiệt độ bao...
Câu hỏi:
Câu 5. Một phản ứng ở 45oC có tốc độ là 0.068 mol/(L.min). Hỏi phải giảm xuống nhiệt độ bao nhiêu để tốc độ phản ứng là 0,017 mol/(L.min). Giả sử trong khoảng nhiệt độ thí nghiệm, hệ số nhiệt độ Van’t Hof của phản ứng bằng 2.
Câu trả lời:
Người trả lời: GV. Đỗ Văn Long
Cách làm 1:Để giảm tốc độ phản ứng xuống cần giảm nhiệt độ, ta sử dụng công thức hệ số nhiệt độ Van't Hoff: $\frac{\Delta T}{T} = \frac{\Delta ln(k)}{ln(k)} = \beta$Với $\beta = 2$ và $k_1 = 0.068$, $k_2 = 0.017$Ta có: $\Delta ln(k) = ln(0.017) - ln(0.068) = -1.7712$$\Delta T = \beta \frac{T \cdot \Delta ln(k)}{ln(k)} = 2 \cdot \frac{45}{-1.7712} = -50.82$Do đó, cần giảm nhiệt độ xuống 50.82 độ C để tốc độ phản ứng là 0.017 mol/(L.min)Cách làm 2:Với hệ số nhiệt độ Van’t Hoff là 2, ta có: $ln\left(\frac{k_2}{k_1}\right) = -2 \cdot \frac{1}{T_1} \cdot (T_2 - T_1)$Đặt $T_1 = 45 ^\circ$ và $T_2 = T_1 - \Delta T$, $k_2 = 0.017$, $k_1 = 0.068$Suy ra: $ln\left(\frac{0.017}{0.068}\right) = -2 \cdot \frac{1}{45} \cdot (\Delta T)$$\Delta T = 15$Do đó, cần giảm nhiệt độ xuống 15 độ C để tốc độ phản ứng là 0.017 mol/(L.min)Câu trả lời: Để tốc độ phản ứng giảm xuống 0.017 mol/(L.min), cần giảm nhiệt độ xuống 15 độ C.
Câu hỏi liên quan:
- II. Luyện tậpCâu 1. Hãy cho biết trong các phản ứng sau, phản ứng nào có tốc độ nhanh, phản ứng nào...
- Câu 2. Cho khoảng 2 g zinc dạng hạt vào một cốc đựng dung dịch H2SO42M (dư) ở nhiệt độ phòng....
- Câu 3. Hydrogen peroxide phân hủy theo phản ứng: 2H2O2→2H2O + O2.Đo thể tích oxygen...
- Câu 4. Hãy thiết kế một thí nghiệm để chứng minh ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng của...
Giải phương trình để tìm được giá trị của nhiệt độ mới sau khi giảm để đạt được tốc độ phản ứng mong muốn.
Thay vào công thức số liệu: ln(0,017/0,068) = (2/8.314) * (1/318 - 1/T2)
Sử dụng công thức: ln(k2/k1) = (Ea/R) * (1/T1 - 1/T2), với k1, k2 là tốc độ phản ứng ở 2 nhiệt độ ban đầu và cần tìm, Ea là năng lượng hoạt hóa, R là hằng số khí lý tưởng và T1, T2 là nhiệt độ tương ứng.
Để giảm tốc độ phản ứng từ 0,068 mol/(L.min) xuống còn 0,017 mol/(L.min), ta cần giảm nhiệt độ xuống bao nhiêu.