Расчеты скорости реакции c использованием температурного коэффициента скорости реакции
Задача 336.
При 150 °С некоторая реакция заканчивается за 16 мин. Принимая температурный коэффициент скорости реакции равным 2,5, рассчитать, через какое время закончится эта реакция, если проводить ее: а) при 200 °С; б) при 80 °С.
Решение:
Согласно зависимость скорости от температуры выражается уравнением:
vt и kt - при температуре t°С; v(t + 10) и k(t + 10) те же величины при температуре (t + 10 °С); 
- , значение которого для большинства реакций лежит в пределах 2 – 4.
а) Учитывая, что при данной температуре обратно пропорциональна продолжительности её протекания, подставим данные, приведённые в условии задачи в формулу, количественно выражающую , получим:
б) Так как данная реакция протекает с понижением температуры, то при данной температуре скорость этой реакции прямо пропорциональна продолжительности её протекания, подставим данные, приведённые в условии задачи в формулу, количественно выражающую , получим:
Ответ: а) при 200 °С t2 = 9,8 c; б) при 80 °С t3 = 162 ч 1мин 16 c.
Задача 337.
Изменится ли значение константы скорости реакции: а) при замене одного катализатора другим; б) при изменении концентраций реагирующих веществ?
Решение:
– это величина, зависящая от природы реагирующих веществ, от температуры и от присутствия , не зависит от концентрации реагирующих веществ. Она может быть равна скорости реакции в случае, когда концентрации реагирующих веществ равны единице (1 моль/л).
а) При замене одного катализатора другим изменится скорость данной химической реакции, она или увеличится. В случае применения увеличится скорость химической реакции, то, соответственно увеличится и значение . Изменение значения произойдёт и при замене одного другим, который увеличит или уменьшит скорость данной реакции по отношению к исходному .
б) При изменении концентрации реагирующих веществ изменится значения , а значение не изменится.
Задача 338.
Зависит ли тепловой эффект реакции от ее энергии активации? Ответ обосновать.
Решение:
зависит только от начального и конечного состояния системы и не зависит от промежуточных стадий процесса. – это избыточная энергия, которой должны обладать молекулы веществ, для того чтобы их столкновение могло привести к образованию нового вещества. можно изменить повышением или понижением температуры, соответственно понижая или увеличивая её. понижают энергию активации, а – понижают.
Таким образом, изменение энергии активации приводит к изменению скорости реакции, но не к изменению теплового эффекта реакции. Тепловой эффект реакции – величина постоянная и не зависит от изменения энергии активации для данной реакции. Например, реакция образования аммиака из азота и водорода имеет вид:
Данная реакция , 
> 0 ). Реакция протекает с уменьшением числа молей реагирующих частиц и числа молей газообразных веществ, что приводит систему из менее устойчивого состояния в более устойчивое, уменьшается,
< 0. Данная реакция в обычных условиях не протекает (она возможна только при достаточно низких температурах). В присутствии уменьшается, и возрастает. Но, как до применения , так и в присутствии его не изменяется, реакция имеет вид:
Задача 339.
Для какой реакции прямой или обратной - энергия активации больше, если прямая реакция идет с выделением теплоты?
Решение:
Разность прямой и обратной реакций равна тепловому эффекту: 
H = Ea(пр.) - Еа(обр.). Данная реакция протекает с выделением теплоты, т.е. является , < 0 Исходя из этого, прямой реакции имеет меньшее значение, чем обратной реакции:
Ea(пр.) < Еа(обр.).
Ответ: Ea(пр.) < Еа(обр.).
Задача 340.
Во сколько раз увеличится скорость реакции, протекающей при 298 К, если энергию активации её уменьшить на 4 кДж/моль?
Решение:
Обозначим уменьшение через Ea, а константы до и после уменьшения соответственно через k и k'. Используя , получим:
Ea - , k и k' - , Т – температура в К (298).
Подставляя в последнее уравнение данные задачи и, выражая в джоулях, рассчитаем увеличение :
Ответ: В 5 раз.
