Cho phản ứng: C2H4(g) + H2(g) → C2H6(g)

Giải Chuyên đề Hóa 10 Cánh diều Bài 3: Năng lượng hoạt hóa của phản ứng hóa học

Bài tập 4 trang 27 Chuyên đề Hóa 10: Cho phản ứng:

C₂H₄(g) + H₂(g) → C₂H₆(g)

Năng lượng hoạt hóa của phản ứng khi có xúc tác Pd là 35 kJ mol^-1 . Hãy so sánh sự thay đổi tốc độ phản ứng khi có xúc tác Pd ở nhiệt độ 300 K và 475 K.

Trả lời:

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)

Trong đó:

T₁ = 300 + 273 = 573K

T₂ = 475 + 273 = 748K

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

$\frac{k_2}{k_1}=e^{\frac{E_a}{R}.\left(\frac{T_2-T_1}{T_2.T_1}\right)}$= $e^{\frac{{35.10}^3}{8,314}.\left(\frac{748-573}{748.573}\right)}$= 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.