工科化学11章7－8.pptVIP

尚辅网 尚辅网 * * 尚辅网 作业 补充1、某气相反应aA+bB=lL+mM速率方程为　　　　　　　，请（1）写出以kp表示的速率方程； （2）给出kc与kp的关系和二者的单位； （3）给出反应的速率v与以反应物A表示的速率vA之间的关系 解:(1) (2) 二者关系：kp=kc(RT)1-n 单位： kc：(mol?dm-3)1-n ? s-1； kp ：Pa 1-n ? s-1 (3)v=(1/a)vA 尚辅网 补充2、温度为500K时，某理想气体定容反应的速率常数kc=20mol-1·dm3·s-1，若改用压力表示反应速率，请计算此反应的速率常数kp为多少？ 解：kp=kc(RT)1-n＝20mol-1·dm3·s-1(RT)1-2 ＝0.02mol-1·m3·s-1/(8.314N?m?mol-1?K-1?500K)＝0.16628N-1? m2·s-1＝ 4.8?10-6Pa-1·s-1 尚辅网 1． 25℃时在等温容器中盛有气体A，其起始压力为101 325Pa，A按下式分解：A(g)? (1/2)Y(g)+Z(g) Y生成后很快地建立平衡：Y(g)=P(g) ，反应平衡常数K=10。已知A的分解为一级反应，速率常数为0.1 min-1。求10 min后容器中A，Y，Z，P的分压力。 解：由反应式　A(g)　?　(1/2)Y(g)　+　Z(g) t=0时　　　　　pA,0 　　　 0 　　 　　 0 t=t时 　　　 pA　 　 (1/2)( pA,0- pA)　( pA,0- pA) 由ln(pA,0/pA)=kt　　　　　ln(101 325/pA)=0.1?10=1 解之，pA＝37.28kPa，pZ＝64.05kPa， pY＝[(64.50/2)/11]kPa＝2.911kPa pP＝10 pY =29.11kPa 尚辅网 2．N2O5 (g)?N2O4(g)+ (1/2)O2(g)为一级反应。在25℃，其反应速率常数为0.0010min-1。同温度下产物N2O4能分解成NO2(g)，并很快达平衡：N2O4(g)=2NO2(g)，反应平衡常数K=0.0592。今在25℃将压力为26.65kPa的N2O5置于一真空容器中，试求200min时容器中N2O5，O2，N2O4和NO2的分压力。 解：由反应式　N2O5 (g)?N2O4(g)+O2(g) t=0时　　　　　pA,0 　　 0 　　 0 t=t 　 pA　 　 (pA,0-pA)　(1/2)( pA,0- pA)　 由ln(pA,0/pA)=kt　ln(26.65/ pA)=0.001?200=0.2。　解之， pA＝p(N2O5)＝21.82kPa， p(O2)＝0.5(26.65-21.82)＝2.42kPa 由N2O4(g)=2NO2(g)，设平衡时，p(N2O4)＝p，则p(NO2)＝2(4.84-p)，将此关系与p(NO2)2/p(N2O4)?100=0.0592联立， 解之，p(N2O4)＝2.80kPa， p(NO2)=4.08kPa 尚辅网 3． A和B按化学计量比导入等容容器中，于400K发生如下反应： 2A(g)+B(g)?Y(g)+Z(s)已知速率方程为-dpA/dt=kApA2pB。设开始时总压力为30Pa，反应在7.5min后总压力降至20Pa。问再继续反应多长时间可由20Pa降至15Pa？A的消耗速率常数kA=？ 解：由　 2A(g)+B(g)?Y(g) + Z(s) t=0时　　pA,0 1/2 pA,0　0 　 0　　pA,0＝2/3ptot=20Pa t=7.5min pA　 1/2 pA 1/2(pA,0-pA) 0　 pA＝ptot-1/2 pA,0=10Pa 将-dpA/dt=kApA2pB改写成-dpA/dt=(1/2)kApA3,积分 (1/100-1/400)= 7.5kA, kA=10-3min-1?Pa-2 总压降至15Pa, pA＝ptot-(1/2) pA,0=5Pa， t=1/(5?10-4)?0.5?(1/25-1/400)=37.5min,扣除原来的7.5min，则为30min 尚辅网 二、平行反应（parallel reaction） ●定义　反应物能同时进行不同的反应，得到不同的产物 ●示例　甲苯硝化成邻、对、间位硝基甲苯。将反应较快、或产物较多或所需反应称主反应，其他称副反应 ●速率方程　例，两个平行的一级反应 　　　k1 B (1)