Энергия активации некоторой реакции в отсутствие катализатора равна 75,24 кДж/моль, а с катализатором - 50,14 кДж/моль. Во сколько раз возрастает скорость реакции в присутствии катализатора, если реакция протекает при 25 °С, а предэкспоненциальный множитель в присутствии катализатора уменьшается в 10 раз.

Для определения во сколько раз возрастает скорость реакции в присутствии катализатора, необходимо сравнить константы скорости реакции с и без катализатора.

Константа скорости реакции без катализатора равна: k1 = A * exp(-Ea1/RT)

Константа скорости реакции с катализатором равна: k2 = A/10 * exp(-Ea2/RT)

Где: A - предэкспоненциальный множитель Ea1, Ea2 - энергия активации без катализатора и с катализатором соответственно R - универсальная газовая постоянная T - температура в Кельвинах

Соотношение констант скорости реакции с и без катализатора: k2/k1 = (A/10 * exp(-Ea2/RT)) / (A * exp(-Ea1/RT)) k2/k1 = 1/10 * exp(-(Ea2-Ea1)/RT)

Из условия задачи: Ea1 = 75,24 кДж/моль = 75240 Дж/моль Ea2 = 50,14 кДж/моль = 50140 Дж/моль

Температура в Кельвинах: T = 25 + 273 = 298 K

Подставляем значения в формулу: k2/k1 = 1/10 * exp(-(50140-75240)/(8,314298)) k2/k1 = 1/10 * exp(25100/(8,314298)) k2/k1 ≈ 1/10 * exp(3,23) k2/k1 ≈ 1/10 * 25,21 k2/k1 ≈ 2,52

Скорость реакции в присутствии катализатора возрастает примерно в 2,52 раза.