Cho phản ứng: 2SO2(g) + O2(g) → 2SO3(g). Biết Ea = 314 kJ mol^-1

Bài tập 2 trang 27 Chuyên đề học tập Hóa học 10: Cho phản ứng:

2SO₂(g) + O₂(g) → 2SO₃(g)

Biết E_a = 314 kJ mol^-1

a) Hãy so sánh tốc độ phản ứng ở 25^oC và 450^oC

b) Nếu sử dụng xúc tác là hỗn hợp V₂O₅, TiO₂ thì năng lượng hoạt hóa của phản ứng là 84 kJ mol^-1. Hãy so sánh tốc độ phản ứng khi có và không có chất xúc tác ở nhiệt độ 450^oC.

Lời giải:

a) Theo phương trình Arrhenius ta có:

$k_{1} = A e^{\frac{- E_{a}}{R T_{1}}}$ (1)

$k_{2} = A e^{\frac{- E_{a}}{R T_{2}}}$ (2)

T₁ = 25 + 273 = 298K

T₂ = 450 + 273 = 723K

Chia vế hai phương trình (2) cho (1) ta được

$\frac{k_{2}}{k_{1}} = e^{\frac{E_{a}}{R} . (\frac{T_{2} - T_{1}}{T_{2} . T_{1}})}$ = $e^{\frac{{314.10}^{3}}{8, 314} . (\frac{723 - 298}{723.298})}$ = 2,26.10³²

Vậy tốc độ phản ứng tăng 2,26.10³²lần khi nhiệt độ tăng từ 25^oC đến 450^oC.

b) Áp dụng phương trình Arrhenius ta có:

$k_{1} = A e^{\frac{- E_{a} (1)}{R T}}$ (3)

$k_{2} = A e^{\frac{- E_{a} (2)}{R T}}$ (4)

Chia vế hai phương trình (4) cho (3), thu được: $\frac{k_{2}}{k_{1}} = e^{\frac{E_{a} (1) - E_{a} (2)}{R T}}$ (5)

Thay số vào (5) ta được: $\frac{k_{2}}{k_{1}} = e^{\frac{(314 - 84) {.10}^{3}}{8, 314.723}}$ = 4,14.10¹⁶

Vậy khi thêm chất xúc tác thì tốc độ phản ứng tăng 4,14.10¹⁶lần.

Xem thêm lời giải bài tập Chuyên đề học tập Hóa học 10 Cánh diều hay, chi tiết khác:

Trang trước Trang sau

Giải bài tập lớp 10 sách mới các môn học