Cho phản ứng: 2NO2(g) → 2NO(g) + O2(g) So sánh tốc độ phân hủy NO2 ở nhiệt độ 25oC

Bài 1: 

Áp dụng công thức: $\frac{k_{2}}{k_{1}}$ = $e^{\frac{E_{a}}{R}.\frac{T_{2} - T_{1}}{T_{2} . T_{1}}}$

Ta có  $\frac{k_{2}}{k_{1}}$ = $e^{\frac{114.1000}{8,314}.\frac{1073 - 298}{298.1073}}$ ≈  2,7.10¹⁴

Vậy tốc độ phân hủy NO₂ ở 800^oC (nhiệt độ của ống xả khí thải động cơ đốt trong) gấp khoảng 2,7.10¹⁴ lần tốc độ phân hủy NO₂ ở 25^oC (nhiệt độ thường).

Bài 2: 

a) Áp dụng công thức: $\frac{k_{2}}{k_{1}}$ = $e^{\frac{E_{a}}{R}.\frac{T_{2} - T_{1}}{T_{2} . T_{1}}}$

Ta có  $\frac{k_{2}}{k_{1}}$ = $e^{\frac{314.1000}{8,314}.\frac{723 - 298}{298.723}}$ ≈ 2,26.10³²

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

b) Áp dụng công thức: 

$\frac{k_{2}}{k_{1}}$ = $e^{\frac{E_{a}(1) - E_{a}(2)}{RT}}$

Ta có: $\frac{k_{2}}{k_{1}}$ = $e^{\frac{(314−84).1000}{8,314.723}}$ = 4,14.10¹⁶

Vậy khi thêm chất xúc tác thì tốc độ phản ứng tăng 4,14.10¹⁶ lần (dù nhiệt độ giữ nguyên 450^oC).

Bài 3: 

a) Tốc độ phản ứng ở thí nghiệm 1 nhanh hơn. Vì khi sử dụng đá vôi dạng bột thì diện tích bề mặt tiếp xúc của đá vôi với các phân tử HCl lớn hơn dẫn đến tốc độ phản ứng nhanh hơn.

b) Năng lượng hoạt hóa của hai phản ứng là bằng nhau vì diện tích bề mặt không ảnh hưởng đến năng lượng hoạt hóa.

Bài 4:

Áp dụng công thức: $\frac{k_{2}}{k_{1}}$ = $e^{\frac{E_{a}}{R}.\frac{T_{2} - T_{1}}{T_{2} . T_{1}}}$

Ta có  $\frac{k_{2}}{k_{1}}$ = $e^{\frac{35.1000}{8,314}.\frac{748 - 573}{748.573}}$ = 5,58

Vậy khi có xúc tác Pd tốc độ phản ứng tăng 5,58 lần khi nhiệt độ thay đổi từ 300 K lên 475 K.

Bài 5: Theo phương trình Arrhenius ta có:

k =$Ae^{\frac{-E_{a}}{RT}}$ (1)

Trong đó A là hằng số cho một phản ứng xác định.

Hai phản ứng có cùng E_a, diễn ra ở cùng nhiệt độ

tuy nhiên hằng số A của hai phản ứng là khác nhau ⇒ Tốc độ k khác nhau.