Obliczenia:

Równanie reakcji: 

$2NO+2H_2\to N_2+2H_{2}O$  

Równanie kinetyczne:  

$v=k\cdot {\left[NO\right]}^2\cdot \left[H_2\right]$  

Objętość reaktora równa jest 2 dm³.

Obliczamy początkowe stężenia molowe reagentów. 

$C_m=\frac{n}{V}$

• tlenek azotu(II): 

  $C_{NO}=\frac{6}{2}=3\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{dm}{}^3}$     

• wodór: 

$C_{H_2}=\frac{4}{2}=2\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{dm}{}^3}$   

Podstawiamy stężenia do równania kinetycznego:  

$v_0=k\cdot 3^2\cdot 2$  

$v_0=18k$  

Wiemy, że podczas reakcji przereagowało 50% NO. 

Reagent	np	Δn	nk
NO	6	-3	3
H2	4	-3	1
N2	-	+1,5	1,5
H2O	-	+3	3

 

Obliczamy stężenia równowagowe. 

• tlenek azotu(II):   

$C_{NO}=\frac{3}{2}=1,5\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{dm}{}^3}$     

• wodór: 

$C_{H_2}=\frac{1}{2}=0,5\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{dm}{}^3}$   

podstawiamy dane do równania kinetycznego: 

$v=k\cdot {1,5}^2\cdot 0,5$  

$v=1,125k$  

Stosunek szybkości:

$\frac{v}{v_0}=\frac{1,125k}{18k}=\frac{1}{16}=0,0625$  

 

 

Odpowiedź: Stosunek szybkości reakcji, gdy przereaguje 50% początkowej ilości NO do szybkości początkowej tej reakcji wynosi 1:16.