a)

W zadaniu jest zbyt mało danych aby wyznaczyć współczynniki potęgowe w równaniu kinetycznym układając odpowiednie układy równań. W takiej sytuacji zakładamy, że równanie kinetyczne jest zgodne ze stechiometrią zachodzącej reakcji:

$2\mathrm{NO}{}_{\text{(g)}}+\mathrm{Cl}{}_2{}_{\text{(g)}}\to 2\mathrm{NOCl}{}_{\text{(g)}}$

co oznacza, że współczynniki stechiometryczne substratów reakcji są równe współczynnikom potęgowym występującym przy ich stężeniach w równaniu kinetycznym. Zatem otrzymujemy:

$v=k\cdot c_{\mathrm{NO}}^2\cdot c_{\mathrm{Cl}{}_2}$

 

b)

Otrzymane równanie kinetyczne przekształcamy tak aby wyznaczyć z niego stałą szybkości k:

$v=k\cdot c_{\mathrm{NO}}^2\cdot c_{\mathrm{Cl}{}_2}\Rightarrow k=\frac{v}{c_{\mathrm{NO}}^2\cdot c_{\mathrm{Cl}{}_2}}$

Podstawiamy dane z zadania i wyznaczamy jej wartość:

$k=\frac{1,032\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3\cdot \mathrm{s}}}{{\left(0,622\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}\right)}^2\cdot 0,311\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}}$

$k=\frac{1,032\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3\cdot \mathrm{s}}}{{\left(0,622\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}\right)}^2\cdot 0,311\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}}$

$k\approx 8,58\frac{\mathrm{d}{\mathrm{m}}^6}{\mathrm{mo}{\mathrm{l}}^2\cdot \mathrm{s}}$

Wynik mamy podać bez jednostki z dokładnością do 1 miejsca po przecinku:

$k\approx 8,6$

 

Odpowiedź: Wartość stałej szybkości reakcji wynosi ok. 8,6.