Chemistry Labs

Bài 1

Nitơ monoxide phản ứng với hiđro ở 820 °C: 2 NO(g)+HX2(g)→NX2O(g)+HX2O(g)\ce{2NO(g) + H2(g) -> N2O(g) + H2O(g)}. Tốc độ ban đầu tạo NX2O\ce{N2O} được đo ở các áp suất riêng phần ban đầu khác nhau (áp suất tính bằng torr, thời gian bằng giây; không dùng nồng độ): TN 1: pNO=120.0p_{\ce{NO}} = 120.0, pHX2=60.0p_{\ce{H2}} = 60.0 → tốc độ =8.66×10−2= 8.66 \times 10^{-2} torr s−1^{-1}; TN 2: pNO=60.0p_{\ce{NO}} = 60.0, pHX2=60.0p_{\ce{H2}} = 60.0 → 2.17×10−22.17 \times 10^{-2}; TN 3: pNO=60.0p_{\ce{NO}} = 60.0, pHX2=180.0p_{\ce{H2}} = 180.0 → 6.62×10−26.62 \times 10^{-2} torr s−1^{-1}. (a) Tìm phương trình tốc độ và hằng số tốc độ. (b) Tìm tốc độ ban đầu mất NO khi pNO=200p_{\ce{NO}} = 200 torr, pHX2=100p_{\ce{H2}} = 100 torr. (c) Tìm thời gian để pHX2p_{\ce{H2}} giảm một nửa khi pNO=800p_{\ce{NO}} = 800 torr, pHX2=1.0p_{\ce{H2}} = 1.0 torr. (d) Cơ chế đề xuất: 2 NO⇌NX2OX2\ce{2NO <=> N2O2} (k1,k−1k_1, k_{-1}) rồi NX2OX2+HX2→kX2NX2O+HX2O\ce{N2O2 + H2 ->[k_2] N2O + H2O}. Suy ra phương trình tốc độ bằng gần đúng trạng thái dừng cho NX2OX2\ce{N2O2}, nêu điều kiện để nó thu về định luật thực nghiệm, và biểu diễn kk theo k1k_1, k−1k_{-1}, k2k_2.
Bước 3/4: Thời gian bán hủy bậc nhất giả
← TrướcTiếp →
k′=k pNO2=1.0×10−7×8002=0.064 s−1;t1/2=ln⁡2k′=10.8 sk' = k\,p_{\ce{NO}}^{2} = 1.0 \times 10^{-7} \times 800^{2} = 0.064\ \text{s}^{-1};\quad t_{1/2} = \dfrac{\ln 2}{k'} = 10.8\ \text{s}
Phân tích

Với pNO=800≫pHX2p_{\ce{NO}} = 800 \gg p_{\ce{H2}}, pNOp_{\ce{NO}} gần như không đổi và định luật trở thành −dpHX2/dt=k′pHX2-dp_{\ce{H2}}/dt = k' p_{\ce{H2}} với k′=k pNO2=0.064k' = k\,p_{\ce{NO}}^2 = 0.064 s−1^{-1}, cho t1/2=ln⁡2/k′=10.8t_{1/2} = \ln 2/k' = 10.8 s.