工科化学11章11－12.pptVIP

尚辅网 尚辅网 * * 尚辅网 5． 已知气相反应2A+B?2Y的速率方程为　　　　　。将气体A和B按物质的量比2：1引入一抽空的反应器中，温度保持400K。反应经10min后测得系统压力为84kPa，经很长时间反应完了后系统压力为63kPa。试求： （1）气体A的初始压力pA, 0及反应经10 min后A的分压力pA； （2）反应速率常数kA； （3）气体A的半衰期。 解：(1)由　2A + B　　 ?　 2Y 　　t=0 　pA,0 (1/2)pA,0 　　 0 　　t=10min pA　 (1/2)pA　　pA,0-pA p=(3/2) pA+ pA,0-pA＝(1/2) pA+ pA,0 　　pA=2(p- pA,0)=2(84-63)＝42kPa 　　t?∞ 　 0 　 0 　　 p∞＝pA,0 　　 pA,0=p∞=63kPa (2) 1/pA-1/pA,0=(1/2)kAt, kA=(2/t)(1/pA-1/pA,0)=(2/10)(1/42-1/63)=1.59?10-3min-1?kPa-1 (3)t1/2=1/(pA,0?kA/2)=2/(63?1.59?10-3)=20min 尚辅网 4． 916℃时，平行反应A　　　　的k1= 4?65 s-1，k2=3?74 s-1 （1）求A转化率达90 %所需的时间； （2）已知反应的活化能E1 = 20 kJ·mol-1，E2 = 26 kJ·mol-1，求总反应的表观活化能。 解：(1) 　t=ln10 /(4.65+3.74) =0.274s (2) =(4.65?20+3.74?26)/(4.65+3.74)=22.7kJ·mol-1 尚辅网 7． 400℃时，反应 NO2(g)?NO(g)+ (1/2)O2(g)可以进行完全，并且是一个二级反应(产物对反应速率无影响)，以NO2(g)的消耗表示的反应速率常数k与温度T之间的关系为： lg[　　　　　　]= ?　　　　+8.8 （1）若在400℃时将压力为26 664 Pa的NO2(g)通入反应器中，使之发生反应，试计算反应器中压力达到31 997 Pa时所需的时间； （2）求此反应的活化能Ea及指前因子k0。 解：(1)代T＝673.15K入，lg[　　　　　　]= ?　　　　+8.8=0.4874得k=3.072dm3mol-1s-1=kc, kp=kc(RT)1-n=3.072?10-3/(8.314?673)=5.49?10-7Pa s-1 由反应　 NO2(g) ? 　NO(g) + (1/2)O2(g) t=0 　　 pA,0 　　 0 　 0 t=t 　　 pA　　　 pA,0-pA 　 (1/2)(pA,0-pA) ptot=(3/2) pA,0 –(1/2) pA pA=3pA,0–2ptot =3?26.664-2?31.997=15 998kPa t=(1/kp)(1/pA -1/pA,0)=(1/5.49?10-7)(1/15 998-1/26 664)=45.54s (2)由k=k0exp(-Ea/RT)，得lgk=lgk0-Ea/(2.303?8.314/T)=lgk0-0.05223Ea/T =8.8-5596/T，得k0＝6.3?108dm3mol-1s-1，Ea＝107.1kJmol-1 尚辅网 10．某反应A2+B2?2AB的反应机理为： B2 　　 2 B ； A2 + 2 B 　　2AB 。 (1)应用平衡近似法，导出其速率方程：　　= ？ (2)应用稳态近似法，导出其速率方程：　　= ？ 解：(1)　　 =2k2?K?cA2?cB2= kcA2?cB2 (2) 尚辅网 11． 等容气相反应A?Y的速率常数k与温度T具有如下关系式： (1) 计算此反应的活化能； (2) 欲使A在10 min内转化率达到90%，则反应温度应控制在多少？ 解：(1)将上式与lnk=lnk0-　　比较，得Ea=9622?8.314=80.00kJ?mol-1 (2)由k的单位知，此为一级反应，k=(1/t)ln(cA,0/cA)=(1/600)?ln10=0.003838s-1 lnk?-5.563=24.00-9622/T，则T?325.5K 尚辅网 第十一节　溶液中的反应（自学） 一、“笼(罩)”效应(cage effect) ——笼（罩）效应　液相分子被周围分子包围，好象被关在由周围分子构成的笼中