giúp giai bai nay vs a

**Câu 8:** Để xác định bậc và hằng số tốc độ của phản ứng $2NO + Cl_2 \rightarrow 2NOCl$, chúng ta sẽ sử dụng dữ liệu thực nghiệm đã cho. Giả sử phản ứng có dạng tốc độ là: $ v = k [NO]^m [Cl_2]^n $ Trong đó, $k$ là hằng số tốc độ, $m$ và $n$ lần lượt là bậc của phản ứng theo $NO$ và $Cl_2$. 1. **Dữ liệu thực nghiệm**: | [NO] (mol/l) | [Cl₂] (mol/l) | Tốc độ (mol/l.s) | |--------------|----------------|---------------------| | 0.010 | 0.010 | $1.2 \times 10^{-4}$| | 0.010 | 0.020 | $2.3 \times 10^{-4}$| | 0.020 | 0.020 | $9.6 \times 10^{-4}$| 2. **Từ dữ liệu đầu tiên và thứ hai**: - Khi nồng độ $NO$ không đổi (0.010 mol/l), tăng nồng độ $Cl_2$ từ 0.010 mol/l lên 0.020 mol/l: $ \frac{v_2}{v_1} = \frac{k [NO]^m [Cl_2]_2^n}{k [NO]^m [Cl_2]_1^n} = \frac{2.3 \times 10^{-4}}{1.2 \times 10^{-4}} $ Thay số vào: $ \frac{2.3}{1.2} = \left(\frac{0.020}{0.010}\right)^n \Rightarrow \frac{23}{12} \approx 1.9167 = 2^n $ Giải ra: $ n = 1 $ 3. **Từ dữ liệu thứ hai và thứ ba**: - Khi nồng độ $Cl_2$ không đổi (0.020 mol/l), tăng nồng độ $NO$ từ 0.010 mol/l lên 0.020 mol/l: $ \frac{v_3}{v_2} = \frac{k [NO]_3^m [Cl_2]^n}{k [NO]_2^m [Cl_2]^n} = \frac{9.6 \times 10^{-4}}{2.3 \times 10^{-4}} $ Thay số vào: $ \frac{9.6}{2.3} = \left(\frac{0.020}{0.010}\right)^m \Rightarrow \frac{96}{23} \approx 4.1739 = 2^m $ Giải ra: $ m = 2 $ 4. **Bậc của phản ứng**: - Tổng bậc của phản ứng là: $m + n = 2 + 1 = 3$. 5. **Hằng số tốc độ**: - Chúng ta sử dụng dữ liệu đầu tiên để tính hằng số tốc độ $k$: $ v = k [NO]^2 [Cl_2]^1 \Rightarrow k = \frac{v}{[NO]^2 [Cl_2]} $ Thay số vào dữ liệu đầu tiên: $ k = \frac{1.2 \times 10^{-4}}{(0.010)^2 (0.010)} = \frac{1.2 \times 10^{-4}}{1.0 \times 10^{-6}} = 120 $ **Kết luận Câu 8:** - Bậc của phản ứng là 3. - Hằng số tốc độ $k = 120 \, l^2/(mol^2.s)$. --- **Câu 9:** Dựa vào biểu thức Arrhenius: $ k = A e^{-\frac{E_a}{RT}} $ Chúng ta có 2 dữ liệu về hằng số tốc độ ở 2 nhiệt độ khác nhau. Áp dụng công thức logarithm cho hằng số tốc độ: $ \ln \left( \frac{k_2}{k_1} \right) = -\frac{E_a}{R} \left( \frac{1}{T_2} - \frac{1}{T_1} \right) $ Với: - $k_{293} = 3 \times 10^{-2}$, $T_1 = 293 \, K$ - $k_{323} = 4 \times 10^{-1}$, $T_2 = 323 \, K$ - $R = 8.314 \, J/(mol \cdot K) = 0.001987 \, cal/(mol \cdot K)$ Thay số vào: $ \ln \left( \frac{4 \times 10^{-1}}{3 \times 10^{-2}} \right) = -\frac{E_a}{0.001987} \left( \frac{1}{323} - \frac{1}{293} \right) $ Tính $\ln \left( \frac{4 \times 10^{-1}}{3 \times 10^{-2}} \right)$: $ \ln \left( \frac{4/3}{10^{-1}} \right) = \ln \left( \frac{4}{3} \times 10 \right) = \ln(4/3) + \ln(10) \approx 0.125 + 2.303 = 2.428 $ Tiếp theo, tính giá trị bên phải: $ \left( \frac{1}{323} - \frac{1}{293} \right) = \frac{293 - 323}{323 \times 293} \approx -0.000147 $ Sau đó, thay vào công thức: $ 2.428 = -\frac{E_a}{0.001987} (-0.000147) $ Giải ra $E_a$: $ E_a \approx \frac{2.428 \times 0.001987}{0.000147} \approx 32755 \, cal/mol $ **Kết luận Câu 9:** - Năng lượng hoạt hóa $E_a \approx 32755 \, cal/mol$. --- **Câu 10:** Sử dụng công thức Arrhenius, tốc độ phản ứng có thể được mô tả như sau: $ k = A e^{-\frac{E_a}{RT}} $ Khi nhiệt độ thay đổi từ $T_1 = 20^\circ C = 293K$ lên $T_2 = 30^\circ C = 303K$: Tính tỷ lệ tăng tốc độ phản ứng: $ \frac{k_2}{k_1} = \frac{A e^{-\frac{E_a}{R T_2}}}{A e^{-\frac{E_a}{R T_1}}} = e^{-\frac{E_a}{R T_2} + \frac{E_a}{R T_1}} $ Thay $E_a = 30000 \, cal/mol$, $R = 1.987 \, cal/(mol \cdot K)$: $ \frac{k_2}{k_1} = e^{\frac{30000}{1.987} \left( \frac{1}{293} - \frac{1}{303} \right)} $ Tính toán giá trị bên trong: $ \frac{1}{293} - \frac{1}{303} = \frac{303 - 293}{293 \times 303} \approx \frac{10}{88659} \approx 0.000113 $ Thay vào: $ \frac{k_2}{k_1} = e^{\frac{30000 \times 0.000113}{1.987}} \approx e^{1.703} \approx 4.93 $ **Kết luận Câu 10:** - Tốc độ phản ứng sẽ tăng lên khoảng 4.93 lần khi nhiệt độ tăng từ $20^\circ C$ lên $30^\circ C$.