Câu 37. Xét phản ứng phân hủy N2O5 theo phương trình hóa học: 2N2O5 (g) 4NO2 (g) + O2 (g); xảy ra ở 56oC cho kết quả theo bảng Thời gian (s) N2O5 (M) NO2 (M) 0 0,0388 0 240 0,0196 a. Tính nồng độ của...

a. Ta dùng công thức tính nồng độ còn lại của N2O5 sau thời gian t với k là hằng số phản ứng: [N2O5]t = [N2O5]0 x e^(-kt) Trong đó: [N2O5]t là nồng độ của N2O5 sau thời gian t [N2O5]0 là nồng độ ban đầu của N2O5 k là hằng số phản ứng t là thời gian đã cho Ở đây, ta có thể tính được hằng số phản ứng k bằng cách sử dụng công thức Arrhenius: k = A x e^(-Ea/RT) Trong đó: A là hằng số liên quan đến tần số va chạm của các phân tử Ea là năng lượng hoạt hóa của phản ứng R là hằng số khí lý tưởng (8,314 J/mol.K) T là nhiệt độ (K) Ta biết rằng phản ứng xảy ra ở 56oC, tương đương với 329 K. Ta cũng biết Ea = 103 kJ/mol và A = 6,2 x 10^12 s^-1. Thay các giá trị vào công thức, ta có: k = 6,2 x 10^12 x e^(-103000/(8,314 x 329)) = 1,7 x 10^-3 s^-1 Sau đó, ta tính nồng độ của N2O5 sau 240 giây: [N2O5]240 = [N2O5]0 x e^(-kt) = 0,0388 x e^(-1,7 x 10^-3 x 240) = 0,0196 M Vậy nồng độ của N2O5 đã phản ứng sau 240 giây là 0,0196 M. b. Tốc độ trung bình của phản ứng theo NO2 trong 240 giây có thể tính bằng công thức: v = Δ[NO2]/Δt Trong đó: Δ[NO2] là sự thay đổi của nồng độ NO2 trong khoảng thời gian Δt Δt là khoảng thời gian Ta biết rằng 2 mol N2O5 tạo ra 4 mol NO2 trong phản ứng, vì vậy nồng độ NO2 tăng gấp đôi so với nồng độ N2O5 đã phản ứng. Do đó, Δ[NO2] = 2 x (0,0388 - 0,0196) = 0,0384 M. Khoảng thời gian Δt là 240 giây. Thay các giá trị vào công thức, ta có: v = Δ[NO2]/Δt = 0,0384/240 = 1,6 x 10^-4 M/s Vậy tốc độ trung bình của phản ứng theo NO2 trong 240 giây là 1,6 x 10^-4 M/s.