При разложении 2AsH3(г) → 2As(к) + 3H2(г) определялось общее давление в системе с течением

При разложении 2AsH3(г) → 2As(к) + 3H2(г) определялось общее давление в системе с течением (Решение → 43779)

При разложении 2AsH3(г) → 2As(к) + 3H2(г) определялось общее давление в системе с течением времени при 300 оС. По полученным данным определите порядок реакции. Робщ, кПа 39,2 40,3 43,65 45,35 48,05 48,85 t, час 0 4,33 16,00 25,50 37,66 44,75



При разложении 2AsH3(г) → 2As(к) + 3H2(г) определялось общее давление в системе с течением (Решение → 43779)

В ходе реакции из 2 молей газообразного вещества образуется 3 моля газообразного вещества. Твёрдое кристаллическое вещество на общее давление в системе влияние не оказывает.
Если из 2х моль AsH3 образуется 3х моль Н2, то прирост числа молей газообразных веществ равен
3х – 2х = х моль.
Это дополнительное число молей газов дает прирост давления
∆Р = Рt – Р0.
В начальный момент времени все давление в системе определяется только исходным веществом AsH3. Остаточное давление исходного вещества в момент времени t можно вычислить как
Р(AsH3) = Р0 – 2∙(Рt – Р0) = 3Р0 - 2Рt,
где Р0 – давление в системе в начальный момент времени, равно 39,2 кПа;
Рt – общее давление в системе в момент времени t.
При t = 4,33 час Р(AsH3) = 3∙39,20 – 2∙40,30 = 37,00 (кПа).
При t = 16,00 час Р(AsH3) = 3∙39,20 – 2∙43,65 = 30,30 (кПа).
При t = 25,50 час Р(AsH3) = 3∙39,20 – 2∙45,35 = 26,90 (кПа).
При t = 37,66 час Р(AsH3) = 3∙39,20 – 2∙48,05 = 21,50 (кПа).
При t = 44,75 час Р(AsH3) = 3∙39,20 – 2∙48,85 = 19,90 (кПа).
Робщ, кПа 39,20 40,30 43,65 45,35 48,05 48,85
t, час 0 4,33 16,00 25,50 37,66 44,75
Р(AsH3) 39,20 37,00 30,30 26,90 21,50 19,90
Подставляем данные в уравнение первого порядка:
k=1t∙lnP0P
При t = 4,33 час k=14,33∙ln39,2037,00=1,3∙10-2(ч-1).
При t = 16,00 час k=116,00∙ln39,2030,30=1,6∙10-2(ч-1).
При t = 25,50 час k=125,50∙ln39,2026,90=1,5∙10-2(ч-1).
При t = 37,66 час k=137,66∙ln39,2021,50=1,6∙10-2(ч-1).
При t = 44,75 час k=144,75∙ln39,2019,90=1,5∙10-2(ч-1).
Подставляем данные в уравнение второго порядка
k=1t∙1P-1P0.
При t = 4,33 час k=14,33∙137,00-139,20=3,5∙10-4 (кПа-1∙ч-1).
При t = 16,00 час k=116,00∙130,30-139,20=4,7∙10-4 (кПа-1∙ч-1).
При t = 25,50 час k=125,50∙126,90-139,20=4,6∙10-4 (кПа-1∙ч-1).
При t = 37,66 час k=137,66∙121,50-139,20=5,6∙10-4 (кПа-1∙ч-1).
При t = 44,75 час k=144,75∙119,90-139,20=5,3∙10-4 (кПа-1∙ч-1).
Подставляем данные в уравнение третьего порядка
k=12∙t∙1P2-1P02.
При t = 4,33 час k=12∙4,33∙137,002-139,202=9,2∙10-6 (кПа-2∙ч-1).
При t = 16,00 час k=12∙16,00∙130,302-139,202=13,7∙10-6 (кПа-2∙ч-1).
При t = 25,50 час k=12∙25,50∙126,902-139,202=14,3∙10-6 (кПа-2∙ч-1).
При t = 37,66 час k=12∙37,66∙121,502-139,202=20,1∙10-6 (кПа-2∙ч-1).
При t = 44,75 час k=12∙44,75∙119,902-139,202=20,9∙10-6 (кПа-2∙ч-1).
Наиболее близкие значения констант скорости реакции получены для уравнения первого порядка.
Ответ: п = 1.