Какова энергия активации реакции разложения диоксида азота 2NO2= 2NO+O2, если константы скорости этой реакции при 600 и 640 К составляют 83,9 и 407,0 л*моль в степени -1 * с в степени -1 соответственно?

Химия 9 класс Температурная зависимость скорости реакции энергия активации разложение диоксида азота константы скорости реакции 600 К 640 К 2NO2 2NO O₂ Новый

Для нахождения энергии активации реакции, мы можем использовать уравнение Аррениуса, которое связывает константу скорости реакции с температурой:

k = A * e^(-Ea/(RT))

где:

• k - константа скорости реакции;
• A - предэкспоненциальный множитель;
• Ea - энергия активации;
• R - универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль·К));
• T - температура в Кельвинах.

Мы имеем две константы скорости при различных температурах:

• k1 = 83.9 л·моль^-1·с^-1 при T1 = 600 K;
• k2 = 407.0 л·моль^-1·с^-1 при T2 = 640 K.

Мы можем использовать уравнение Аррениуса для двух температур:

ln(k2/k1) = -Ea/R * (1/T2 - 1/T1)

Теперь подставим известные значения:

1. Сначала найдем ln(k2/k1):
2. ln(407.0 / 83.9) = ln(4.85) ≈ 1.573.

Теперь подставим значения в уравнение:

1. Температуры в Кельвинах:
2. T1 = 600 K, T2 = 640 K.
3. Теперь подставим в уравнение:
4. 1.573 = -Ea / 8.314 * (1/640 - 1/600).
5. Сначала найдем (1/640 - 1/600):
6. (1/640 - 1/600) = (600 - 640) / (640 * 600) = -40 / 384000 = -0.0001041667.

Теперь подставим это значение в уравнение:

1.573 = -Ea / 8.314 * (-0.0001041667)

Теперь выразим Ea:

1.573 = Ea / (8.314 * 0.0001041667)

Теперь умножим обе стороны на (8.314 * 0.0001041667):

Ea = 1.573 * (8.314 * 0.0001041667)

Теперь посчитаем:

Ea ≈ 1.573 * 0.0008668 ≈ 1.363 Дж/моль.

Таким образом, энергия активации разложения диоксида азота составляет примерно 1.363 кДж/моль.