Pearson Edexcel International A Level · Chemistry (YCH11)

Kinetics: Rate Equations and Activation Energy: แบบฝึกหัด

ข้อปรนัย 5 ข้อ ตรวจให้ทันทีที่ตอบ และข้อเขียน 5 ข้อ พร้อมวิธีทำละเอียด ทั้งหมดจากเรื่อง Kinetics: Rate Equations and Activation Energy

10 ข้อ29 คะแนนฟรี ไม่ต้องสมัคร
ข้อ 1
1 คะแนน

In the gas-phase decomposition of dinitrogen pentoxide, the following rate equation was experimentally determined:
\( \text{rate} = k[\text{N}_2\text{O}_5] \)
What are the units of the rate constant, \( k \), for this first-order reaction?

ข้อ 2
1 คะแนน

The initial rates of the reaction \( A(aq) + B(aq) \rightarrow D(aq) \) catalysed by \( C(aq) \) were measured at a constant temperature. The following results were obtained:
Experiment 1: \( [A] = 0.10, [B] = 0.10, [C] = 0.05 \), rate = \( 1.2 \times 10^{-4} \text{ mol dm}^{-3} \text{ s}^{-1} \)
Experiment 2: \( [A] = 0.20, [B] = 0.10, [C] = 0.05 \), rate = \( 4.8 \times 10^{-4} \text{ mol dm}^{-3} \text{ s}^{-1} \)
Experiment 3: \( [A] = 0.10, [B] = 0.20, [C] = 0.05 \), rate = \( 1.2 \times 10^{-4} \text{ mol dm}^{-3} \text{ s}^{-1} \)
Experiment 4: \( [A] = 0.10, [B] = 0.10, [C] = 0.10 \), rate = \( 2.4 \times 10^{-4} \text{ mol dm}^{-3} \text{ s}^{-1} \)
What is the rate equation for this reaction?

ข้อ 3
1 คะแนน

Consider the following proposed two-step mechanism for a reaction between nitrogen dioxide and carbon monoxide:
Step 1: \( \text{NO}_2 + \text{NO}_2 \rightarrow \text{NO}_3 + \text{NO} \) (slow)
Step 2: \( \text{NO}_3 + \text{CO} \rightarrow \text{NO}_2 + \text{CO}_2 \) (fast)
Which of the following correctly identifies the overall balanced equation and the role of \( \text{NO}_3 \) in the reaction?

ข้อ 4
1 คะแนน

The addition of a catalyst to a chemical reaction provides an alternative pathway with a lower activation energy. How does the addition of a catalyst affect the Maxwell-Boltzmann distribution of molecular energies and the value of the activation energy, \( E_a \), at a constant temperature?

ข้อ 5
1 คะแนน

The rate equation for the reaction between two substances, \( X \) and \( Y \), is determined to be:
\( \text{rate} = k[X][Y]^2 \)
What are the correct units for the rate constant, \( k \)?

ข้อ 6
3 คะแนน

A chemical reaction follows the rate equation \(\text{rate} = k[\text{X}][\text{Y}]^{2}\). State the overall order of the reaction and deduce the units for the rate constant \(k\), assuming concentration is in \(\text{mol dm}^{-3}\) and time is in \(\text{s}\).

ลองเขียนคำตอบด้วยตัวเองก่อน แล้วค่อยเทียบกับวิธีทำ

ข้อ 7
5 คะแนน

The rate constant for the thermal decomposition of a hydrocarbon is \(2.10 \times 10^{-4} \text{ s}^{-1}\) at \(600\text{ K}\) and \(8.40 \times 10^{-3} \text{ s}^{-1}\) at \(650\text{ K}\).
Calculate the activation energy, \(E_a\), for this reaction in \(\text{kJ mol}^{-1}\).
(Given: \(R = 8.31 \text{ J K}^{-1} \text{ mol}^{-1}\))

ลองเขียนคำตอบด้วยตัวเองก่อน แล้วค่อยเทียบกับวิธีทำ

ข้อ 8
3 คะแนน

A reaction of the type \(\text{P} + \text{Q} \rightarrow \text{Products}\) was studied. When the initial concentration of \(\text{P}\) is doubled with \([\text{Q}]\) kept constant, the rate quadruples. When the initial concentration of \(\text{Q}\) is tripled with \([\text{P}]\) kept constant, the initial rate remains unchanged.
Write the rate equation for this reaction and state its overall reaction order.

ลองเขียนคำตอบด้วยตัวเองก่อน แล้วค่อยเทียบกับวิธีทำ

ข้อ 9
5 คะแนน

The reaction between peroxodisulfate(VI) ions and iodide ions is represented by the following equation:
\( S_2O_8^{2-}(aq) + 2I^-(aq) \rightarrow 2SO_4^{2-}(aq) + I_2(aq) \)
An investigation was carried out to determine the initial rate of this reaction at a constant temperature. The results are shown in the table below:

Experiment 1: \([S_2O_8^{2-}] = 0.040\text{ mol dm}^{-3}\), \([I^-] = 0.020\text{ mol dm}^{-3}\), \(\text{Initial Rate} = 1.2 \times 10^{-5}\text{ mol dm}^{-3}\text{ s}^{-1}\)
Experiment 2: \([S_2O_8^{2-}] = 0.080\text{ mol dm}^{-3}\), \([I^-] = 0.020\text{ mol dm}^{-3}\), \(\text{Initial Rate} = 2.4 \times 10^{-5}\text{ mol dm}^{-3}\text{ s}^{-1}\)
Experiment 3: \([S_2O_8^{2-}] = 0.040\text{ mol dm}^{-3}\), \([I^-] = 0.040\text{ mol dm}^{-3}\), \(\text{Initial Rate} = 2.4 \times 10^{-5}\text{ mol dm}^{-3}\text{ s}^{-1}\)

(a) Deduce the order of reaction with respect to \( S_2O_8^{2-} \) and \( I^- \). Justify your answer.
(b) Write the rate equation for the reaction.
(c) Calculate the value of the rate constant, \( k \), using the data from Experiment 1. Include units in your answer.

ลองเขียนคำตอบด้วยตัวเองก่อน แล้วค่อยเทียบกับวิธีทำ

ข้อ 10
8 คะแนน

The decomposition of dinitrogen pentoxide, \( 2N_2O_5(g) \rightarrow 4NO_2(g) + O_2(g) \), follows first-order kinetics. A series of experiments were conducted at different temperatures to determine the activation energy, \( E_a \), for the reaction.

(a) Define the term activation energy.
(b) A plot of \( \ln k \) against \( 1/T \) (where \( T \) is the temperature in Kelvin) yielded a straight line with a gradient of \( -1.24 \times 10^4 \text{ K} \). Calculate the activation energy, \( E_a \), in \( \text{kJ mol}^{-1} \). (The gas constant \( R = 8.31 \text{ J mol}^{-1}\text{ K}^{-1} \)).
(c) Using your knowledge of the Maxwell-Boltzmann distribution, explain how an increase in temperature increases the rate of this reaction.
(d) In the presence of a catalyst, the reaction rate increases. Explain how a catalyst affects the activation energy and how this is reflected in the Arrhenius equation, \( k = Ae^{-E_a/RT} \).

ลองเขียนคำตอบด้วยตัวเองก่อน แล้วค่อยเทียบกับวิธีทำ

* เนื้อหาของ thinka สร้างโดย AI อาจไม่ถูกต้องสมบูรณ์ในทุกกรณี กรุณาใช้เป็นสื่อเสริมและตรวจสอบกับเอกสารอ้างอิงอย่างเป็นทางการ

คุณเห็นเฉลยแล้ว ทีนี้มาตรวจคำตอบของคุณบ้าง

หน้านี้บอกได้ว่าคำตอบที่ดีเป็นอย่างไร แต่บอกไม่ได้ว่าคำตอบของคุณขาดอะไร thinka ตรวจข้อเขียนของคุณตามเกณฑ์ให้คะแนนจริงในราว 15 วินาที

อยากฝึกโจทย์แบบนี้เพิ่มไหม เริ่มฝึกหัวข้อนี้ได้เลย ตรวจให้ทันทีทุกข้อ

เริ่มฝึกเลย