Kimyoviy kinetika. Reaksiya tezligi

Mavzuga oid masala va mashqlar
1. Reaksiya tezligi deganda nimani tushunasiz? Kimyoviy reaksiya tezligiga ta’sir etuvchi omillarni sanab bering.
2. Reaksiyaning tezlik konstantasi nima? U qanday omillarga bogʻliq?
3. Reaksiyaning temperatura koeffitsiyenti nima?
4. Nima uchun temperatura oshganda reaksiya tezligi ortadi?
5. Aktivlanish energiyasi nima? U kimyoviy reaksiya tezligiga qanday ta’sir koʻrsatadi?
6. Katalizator nima? Kimyoviy reaksiyalarning aktivlanish energiyasiga u qanday ta’sir koʻrsatadi?
7. Kimyoviy muvozanat deganda nimani tushunasiz? Kimyoviy muvozanatga ta’sir etuvchi omillar qaysilar?
8. Le-Shatele qoidasi nima?
9. H₂ + I₂ = 2HI reksiyada 509⁰ C da toʻgʻri reaksiyaning tezlik konstantasi 0,16 ga, teskari reaksiyaning tezlik konsentratsiyasi 0,0047 ga teng boʻlsa, reaksiyaning muvozanat konstantasini hisoblang.
Yechish:
10. 2NO + O₂ = 2NO₂ qaytar reaksiyada muvozanat holatida [NO] = 0,056 mol/l; [O₂] = 0,028 mol/l; [NO₂] = 0,044 mol/l boʻlsa, muvozanat konstantasini toping.
Yechish:
11. Konsentratsiyalari [A] =1 mol/l; [B] = 2 mol/l; [C] = 0,01 mol/l boʻlgan 3 ta gazlar aralashmasi idishga joylashtirilgan. Biroz vaqtdan soʻng 3A + B = 2C muvozanat qaror topgan. Agar A moddaning 30 % miqdori reaksiyaga kirishgan boʻlsa, muvozanat vaqtida moddalarning konsentratsiyalari qanday boʻlganligini hisoblang. Yechish: ∆[A] = 30% ;∆[A] = 0,3 mol/l.
Reaksiya tenglamasi boʻyicha ∆[A] : ∆[B] : ∆[C] = 3 : 1 : 2 dan ∆B = 0,1 mol/l
∆C = 0,3∙2/3 = 0,2 mol/l
Muvozanat vaqtida reaksion aralashmaning tarkibi:
[A]_muv = [A]_boshl - ∆[A] = 1-0,3 = 0,7 mol/l
[B]_muv = [B]_boshl - ∆[B] = 2 - 0, 1 = 1,9 mol/l
[C]_muv = [C]_boshl + ∆[C] = 0,01 + 0,2 = 0,21 mol/l
12. A + B = C + D reaksiya uchun K_m = 1. Sistemasining hajmi 4 l. Agar A va B larning boshlangʻich konsentratsiyalari mos ravishda 12 va 8 molga teng boʻlsa, muvozanat qaror topishi uchun A moddaning necha foizi reaksiyaga kirishishi kerak?
Yechish: A va B moddalarning boshlangʻich konsentratsiyalarini topamiz:
[A] = 12 : 4 = 3 mol/l; [B] = 8 : 4 = 2 mol/l. C va D moddalarining dastlabki konsentratsiyalari 0 ga teng. Muvozanat qaror topishi uchun A va B moddadan mol dan sarflanadi, u holda muvozanat vaqtida A ning konsentratsiyasi (3- ); B ning konsentratsiyasi esa 2- ; C va D larning konsentratsiyalari esa mol dan boʻladi.
tenglamani yechsak =1,2 kelib chiqadi.
[A]= 3- = 3-1,2=1,8 mol/l A modda ortib qolgan.
3 mol/l------ 100%
1,2 mol------ = 40% A reaksiyaga kirishgan.
13. N₂ + 3H₂ = 2NH₃ reaksiya yopiq idishda olib boriladi. Azot va vodorodning dastlabki konsentratsiyalari 2 va 6 mol/l ga teng. Agar azotning 10 % i reaksiyaga kirishganda muvozanat qaror topgan boʻlsa, sitemaning bosimi qanday oʻzgarishini hisoblang.
Yechish: Masala sharti boʻyicha 10% yani 0,2 mol azot reaksiyaga kirishgan, reaksiya tenglamasi boʻyicha 0,6 mol (0,2 ∙ 3 = 0,6) vodorod reaksiyaga kirishgan va
0,4 mol (0,2 ∙ 2 ═ 0,4) NH₃ hosil boʻlgan. Demak muvozanat vaqtida
[N₂] = 2-0,2 =1,8 mol/l; [H₂]=6-0,6=5,4 mol/l [NH₃] ═ 0,4 mol/l boʻlgan.
dan l n₁=(2mol /l N₂+6 mol /l H₂) = 8 mol
p p₂ ; ; ∆p=p₁-p₂=0,4RT
8RT -------100%
0,4 --------- =5%
20. reaksiyada [A] ═ 8mol/l; [B] ═ 3mol/l; [C] ═ 2 mol/l;
[D] ═ 12mol/l boʻlganda kimyoviy muvozanat qaror topgan. Muvozanatda turgan sistemadan 2 mol/l C modda chiqarib olingandan soʻng oʻrnatiladigan muvozanat holatidagi moddalarning yangi muvozanat konsentratsiyalarini toping.
Yechish: Birinchi navbatda K_M ni hisoblaymiz: ; bundan
Moddalar yangi muvozanat konsentratsiyalari:
14. reaksiyada mol/l ; mol/l va mol/l boʻlganda kimyoviy muvozanat qaror topadi . Reaksiyaning muvozanat konstantasini, azot va vodorodning dastlabki konsentratsiyalarini toping.
Yechish. Yuqoridagi reaksiya uchun 1,125
Azot va vodorodning dastlabki konsentratsiyalarini reaksiya tenglamalari asosida topamiz . Reaksiya tenglamasi boʻyicha 2 mol NH₃ hosil boʻlishi uchun 1 mol N₂ va 3 mol vodorod sarflanadi, 6 mol NH₃ hosil boʻlishi uchun 3 mol N₂ va 9 mol vodorod sarflangan. Demak, azotning dastlabki konsentratsiyasi (4 + 3) 7 mol/l, vodorodniki esa 2 + 9 =11 mol/l boʻlgan.
15. Reaksiya A + B→ 2C tenglama boʻyicha boradi. A va B moddalarning dastlabki konsentratsiyalari mos ravishda 4 va 6 mol /l. Muvozanat konstantasi boʻlsa, A va B larning muvozanat konsentratsiyalarini toping.
Yechish: Reaksiya davomida boshlangʻich moddalar konsentratsiyalari kamayadi, reaksiya mahsulotilariniki esa ortadi. Reaksiya tenglamasi boʻyicha 1 mol A va 1 mol B reaksiyaga kirishganda 2 mol C hosil boʻladi.
Moddalarning muvozat konsentratsiyalari: ; [B] = 6- va ga teng boʻladi dan ni yechib =1,6 ga tengligini topamiz. Demak ning muvozanat konsentratsiyasi: mol/l; B niki esa mol/l ga teng boʻladi.
16. Reaksiya 2NO₂ ↔ 2NO + O₂ tenglama boʻyicha boradi. Kislorodning muvozanat konsentratsiyasi 0,2 mol/l va K_m=12,8 ga teng boʻlsa, NO₂ ning boshlangʻich konsentratsiyasini aniqlang. J: 0,45 mol/l.
17. FeO_q-q+ CO_g ↔ Fe_q-q + CO_{2 gaz} reaksiyaning muvozanat konstantasi K=0,6 va CO ning boshlangʻich konsentratsiyasi 0,16 mol/l ga teng boʻlsa, gaz moddalarning muvozanat konsentratsiyalarini aniqlang.
J: va mol/l.
18. Hajmi 5 l boʻlgan idishda quyidagi reaksiya boradi:
PCl_{5 gaz} ↔ PCl_{3 gaz} + Cl₂.
Agar K = 0,04 va PCl₅ ning boshlangʻich konsentratsiyasi 6 mol boʻlsa, dastlabki va oxirgi moddalarning muvozanat konsentratsiyalarini toping.
J: =0,2mol/l.
19. CH₄ + H₂O ↔ CO + H₂ reaksiyada muvozanat qaror topganda (K_m = 1) vodorodning konsentratsiyasi 3 mol/l ni tashkil qildi. Suvning dastlabki konsentratsiyasi 5 mol/l boʻlsa, metanning dastlabki konsentratsiyasini toping.
Yechish: CH₄ + H₂O ↔ CO + 3H₂ reaksiya tenglamasidan koʻrinib turibdiki,
1 mol CH₄ va 1 mol H₂O reaksiyaga kirishganda 1 mol CO va 3 mol H₂ hosil boʻladi. Muvozanat vaqtida CH₄ ning konsentratsiyasi qancha boʻlganligini topamiz. ; 4 = 27; = 6,75 mol/l CH₄ ; demak, muvozanat vaqtida 6,75 mol/l CH₄ boʻlgan, muvozanat oʻrnatilishi uchun 1 mol metan sarflangan. Metanning dastlabki konsentratsiyasi 6,75 + 1 = 7,75 mol/l boʻlgan.
20. Hajmi 11,42 litr boʻlgan reaktorda 2SO₂ + O₂ ↔ 2SO₃ reaksiya borishi uchun 2,43 mol SO₂ va 2,17 mol O₂ reaktorga kiritildi. Muvozanat vaqtida SO₂ ning konsentratsiyasi 1,85 mol ga kamaygan boʻlsa, reaksiyaning muvozanat konstantasini hisoblang. J: 93,3.
21. Hajmi 2,35 l boʻlgan reaktorda N₂ + 3H₂ ↔ 2NH₃ reaksiya boradi. Agar azotning boshlangʻich miqdori 4,06 mol, vodorodniki 12,28 mol boʻlsa, reaksiyaning muvozanat konstantasini toping. Azotning 10% miqdori reaksiyaga kirishganda muvozanat qaror topadi. J: 7,36∙10^-4.
22. A + B ↔ C + D reaksiya hajmi 10 litr boʻlgan idishda olib borildi. Reaksiya uchun A va B dan mos ravishda 8 va 12 moldan olingan boʻlsa, ularning muvozanat holatdagi konsentratsiyalarini (mol/l) hisoblang. K_M = 1.
Yechish: Masala shartidan ma’lumki, A moddaning dastlabki konsentratsiyasi 0,8 mol / l; B moddaniki esa 1,2 mol boʻlgan. Reaksiya tenglamasini yozib muvozanat oʻrnatilganda moddalarning konsentratsiyalari quyidagicha yozilishini topamiz:
A + B ↔ C + D
0,8- 1,2-
dan ni yechib 0,48 ga tengligini topamiz. Demak, A moddaning muvozanat holatidagi konsentratsiyasi (0,8- ) 0,32 mol/l va B moddaniki (1,2- ) 0,72 mol ekanligi kelib chiqadi.
23. CO + H₂O ↔ CO₂ + H₂ reaksiyaning muvozanat konstantasi 850⁰C da 1 ga teng. CO va H₂O ning boshlangʻich konsentratsiyalari 2 va 3 mol / l boʻlsa, ularning muvozanat holatidagi konsentratsiyalarini aniqlang. J: 0,8; 1,8.
24. SO₂ + O₂ ↔ SO₃ reaksiya hajmi 0,006 m³ boʻlgan idishda olib borildi. Kimyoviy muvozanat qaror topganda SO₃ ning konsentratsiyasi 0,8 mol / l ga teng boʻladi. Boshlangʻich moddalarning miqdori [SO₂] = 9 mol va [O₂] = 6 mol boʻlsa, ularning muvozanat konsentratsiyasini (mol/l larda) toping. J: 0,7; 0,6.
25. NO + Cl₂ = NOCl reaksiya hajmi 0,005 m³ boʻlgan idishda olib borildi. Kimyoviy muvozanat qaror topganda (K_M =1) NOCl ning konsentratsiyasi 0,1mol/l ni tashkil qildi. NO ning boshlangʻich miqdori 1,5 mol boʻlsa, xlorning konsentratsiyasini (mol/l) hisoblang. J: 0,25.
26. A + B↔AB reaksiyada A ning boshlangʻich konsentratsiyasi 0,4 mol/l boʻlib, AB dan 0,15 mol/l hosil boʻlgan muvozanat qaror topdi (K_M=1). Barcha moddalarning muvozanat holatdagi konsentratsiyalari (mol/l) yigʻindisini hisoblang.
J: 1.
27. SO₂ + NO₂ = SO₃ + NO reaksiyada SO₂ va NO₂ ning dastlabki konsentratsiyasi mos ravishda 6 va 7 mol / l boʻlsa, SO₂ ning muvozanat konsentratsiyasini (mol/l) hisoblang. K_M = 1. J: 2,77.
28. NO + O₂ = NO₂ reaksiya hajmi 0,01 m³ boʻlgan idishda olib borildi. Kimyoviy muvozanat qaror topganda (K_M = 1) 3 mol NO₂ hosil boʻldi. NO ning boshlangʻich konsentratsiyasi 0,6 mol/l boʻlsa, muvozanat qaror topishi uchun kislorod miqdorining necha foizi sarflanadi? J: 13,04.
Yechish: Reaksiya 0,01 m³ = 10 l hajmli idishda olib borilgan. NO₂ ning muvozanat konsentratsiyasi 0,3 mol/l. Reaksiya tenglamasini yozib, reaksiya tenglamasi boʻyicha kislorodning muvozanat holatidagi konsentratsiyasini topamiz:
2NO + O₂ = 2NO₂
0,3 0,3 1.
Muvozanat oʻrnatilish uchun reaksiya tenglamasi boʻyicha 0,15 mol O₂ sarflangan. Kislorodning dastlabki konsentratsiyasi (1 + 0,15) 1,15 mol boʻlgan.
Demak, muvozanat oʻrnatilishi uchun 13,04% kislorod reaksiyaga kirishgan.
29. N₂ + H₂ ↔ NH₃ reaksiya hajmi 0,008 m³ boʻlgan idishda olib borildi. Kimyoviy muvozanat qaror topganda moddalar konsentratsiyalari [N₂] = 0,7;
[H₂] = 0,8; [NH₃] = 0,4 mol / l boʻlsa, boshlangʻich moddalarning miqdorini hisoblang. J: 7,2 ; 11,2.
Yechish: Reaksiya tenglamasini yozamiz:
N₂ + 3H₂ ↔ 2NH₃ muvozanat qaror topishi uchun reaksiya tenglamasi va masala sharti boʻyicha 0,2 mol/l N₂ va 0,6 mol/l vodorod sarflangan. Demak, azotning boshlangʻich konsentratsiyasi 0,9 mol/l, vodorodniki esa 1,4 mol/l boʻlgan. Demak, azotning boshlangʻich miqdori 0,9 ∙ 8= 7,2 mol; vodorodniki esa (n = C ∙ V) 11,2 mol boʻlgan.
30. NH₃ + Cl₂ ↔ N₂ + HCl reaksiya hajmi 0,009 m³ boʻlgan idishda olib borildi.Kimyoviy muvozanat qaror topganda moddalar konsentratsiyalari [NH₃]= 0,4; [Cl₂] = 0,2; [HCl] = 0,6 mol/l boʻlsa, boshlangʻich moddalarning miqdorini toping.
J: 5,4; 4,5.
31. 0,2 g H₂ va 50,8 g I₂ dan iborat aralashma yopiq idishda 448⁰C gacha qizdirilganda tarkibida 27,18 g I₂ boʻlgan muvozanatdagi aralashma hosil boʻlgan.
H₂ + I₂ ↔ 2HI muvozanat konstantasini hisoblang. Hosil boʻlgan vodorod yodidning massasini aniqlang. J: K = 46,19; m_HI = 23,81 g.
32. 28 g CO va 90 g suvdan iborat aralashma 450⁰C da qizdirildi. Hosil boʻlgan muvozanatdagi aralashma tarkibida 72,9 g suv boʻlgan. CO + H₂O ↔ CO₂ + H₂ muvozanat konstantasini hisoblang. Hosil boʻlgan karbonat angidridning massasini toping. J: K = 4,46; = 41,8g.
33. A + B ↔ C + D reaksiya uchun B moddadan 1,2 mol olindi va muvozanat qaror topganda (K_M = 1) D moddadan 0,8 mol hosil boʻldi. Reaktorning hajmi 0,004 m³ boʻlsa, A ning boshlangʻich konsentratsiyasini toping. J: 0,6.
34. H₂ + Br₂ ↔ 2HBr reaksiyaning muvozanat konstantasi 1 ga teng. Agar boshlangʻich aralashmaning tarkibida 2 mol Br₂ va 3 mol H₂ boʻlgan boʻlsa, muvozanatdagi reaksion aralashmaning hajmiy tarkibini aniqlang.
J: 43,8 % H₂; 23,8% Br₂ va 32,4% HBr.
35. HCl_gaz + O_2gaz = Cl_2gaz + H₂O_gaz reaksiyada kislorodning 40 % i sarflanganda kimyoviy muvozanat qaror topdi. HCl va O₂ larning dastlabki konsentratsiyalari mos ravishda 0,6 ; 0,2 mol/l boʻlsa, Cl₂ va H₂O lar muvozanat konsentratsiyalarining yigʻindisini toping. J: 0,32.
36. A + B ↔ C + D sistemada moddalarning muvozanat holatdagi konsentratsiyalari tenglamaga mos ravishda 7; 4; 2; 14 ga teng. Muvozanat holatdagi sistemadan 2 mol C modda chiqarib yuborildi. B va D moddalarning yangi muvozanat konsentratsiyalarini hisoblang. (Reaksiya hajmi 1 l boʻlgan idishda olib borildi). J: 2,88; 15,12.
37. HBr + O₂ ↔ H₂O_gaz + Br_2gaz + Q reaksiyani oʻng tomonga siljitish uchun qaysi omillardan foydalanish mumkin.
J: HBr va O₂ konsentratsiyalarini oshirish; H₂O va Br₂ ning konsentratsiyalarini kamaytirish; sistemening bosimini oshirish; temperaturani kamaytirish.
38. Quyidagi muvozanatni oʻngga siljitish uchun qanday parametrlarni oʻzgartirish kerak? N₂ + H₂ ↔ NH₃ +Q.
J: Azot va vodorodning konsentratsiyalarini oshirish; sistemaninshg bosimini oshirish; reaksiya mahsulotining konsentratsiyasini va temperaturani kamaytirish.
39. Quyidagi muvozanatda turgan sistemaning muvozanatini oʻngga siljitish uchun qaysi omillardan foydalanish mumkin: N₂ + O₂ ↔ 2NO – Q.
J: Boshlangʻich moddalarning konsentratsiyalarini va temperaturani oshirish; reaksiya mahsulotlarining konsentratsiyalarini kamaytirish.
40. Quyidagi muvozanatni qaysi omillar oʻngga siljitadi?
2SO₂ + O₂ ↔ 2SO₃ + Q

J: SO₂ va O₂ larning konsentratsiyalarini, sistemaning bosimini oshirish; SO₃ ning konsentratsiyasini va temperaturani kamaytirish.

41. a) Bosimning ortishi; b) temperaturaning koʻtarilishi; d) CO konsentratsiyasining ortishi; e) kislorodning havoga almashtirilishi
2CO + O₂ ↔ 2CO₂ + Q muvozanatdagi sistemaga qanday ta’sir koʻrsatadi?
J: a) oʻngga; b) chapga; d) oʻngga; e) chapga siljitadi.
42. 2H₂ + O₂ ↔ 2H₂O_gaz +Q muvozanatda turgan sistemaga a) bosimning ortishi; b) temperaturaning koʻtarilishi; d) boshlangʻich moddalar konsentratsiyalarining ortishi; e) vodorodning qoʻshilishi; f) suv bugʻlarining qoʻshilishi; g) katalizator qoʻshilishi; h) quritgichlar (gigroskopik modda) qoʻshilishi qanday ta’sir koʻrsatadi ?
J: a) oʻngga; b) chapga; d) oʻngga; e) oʻngga; f) chapga; g) katalizator kimyoviy muvozatanga ta’sir etmaydi; h) oʻngga siljitadi