上海交通大学物理化学动力学习题.docVIP

化学动力学 1.反应为一级气相反应，320 oC时。 问在320 oC加热90 min的分解分数为若干？ 解：根据一级反应速率方程的积分式 2．某一级反应，反应进行10 min后，反应物反应掉30%。问反应掉50%需多少时间？ 解：根据一级反应速率方程的积分式 3．偶氮甲烷分解反应 为一级反应。287 oC时，一密闭容器中初始压力为21.332 kPa，1000 s后总压为22.732 kPa，求。 解：设在t时刻的分压为p， 1000 s后，对密闭容器中的气相反应，可以用分压表示组成： 4．某一级反应，初始速率为，1 h后速率为。求和初始浓度。 解：一级反应的速率方程 5．某二级反应，两种反应物的初始浓度皆为，经10 min后反应掉25 %，求?。 解：由于A和B的计量系数和初始浓度相同，因此在反应过程中， 令，由速率方程的积分式的 6．?稀溶液的电导比例于离子浓度，因而产生离子的反应可通过电导测定来确定反应的进程。叔戊基碘在乙醇水溶液中的水解反应 为一级反应。现此反应在电导池中进行，由于反应不断产生，因而溶液电导G不断随时间t而增大。 ????若分别为时的电导，分别为t?= 0和t时的浓度。试证： ??????（1） ??????? ??（2） ????????证：（1）对于稀溶液，离子的摩尔电导率近似等于， ????????????? ????? ????????????????????????完全水解产生的电解质的浓度等于的初始浓度。，反应进行到t，生成的浓度为 ???????（2）由于是一级反应 ???????????????????????????? 7．溶液反应 的速率方程为 ?20 oC，反应开始时只有两反应物，其初始浓度依次为，，反应20 h后，测得，求k。 ?解：题给条件下，在时刻t有，因此 积分得到??? ?????? 8． 在500 oC及初压为101.325 kPa时，某碳氢化合物的气相分解反应的半衰期为2 s。若初压降为10.133 kPa,则半衰期增加为20 s。求速率常数。 解：根据所给数据，反应的半衰期与初压成反比，该反应为2级反应。 9． 某溶液中反应，开始时反应物A与B的物质的量相等，没有产物C。1 h后A的转化率为75%，问2 h后A尚有多少未反应？假设： （1）对A为一级，对B为零级； （2）对A、B皆为1级。 解：用??表示A的转化率。对于（1），反应的速率方程为 对（2），由于A与B的初始浓度相同，速率方程为 10． 反应的速率方程为，25 oC时 。 （1）????若初始溶度，，求。 （2）????若将反应物A与B的挥发性固体装入密闭容器中，已知25 oC时A和B的饱和蒸气压分别为10 kPa和2 kPa，问25 oC时0.5 mol?A转化为产物需多长时间？ 解：在（1）的情况下，，速率方程化为 在（2）的情况下，假设A和B的固体足够多，则在反应过程中气相中A和B的浓度不变，既反应速率不变，因此 11．?65 oC时气相分解的速率常数为，活化能为，求80 oC时的k及。 解：根据Arrhenius公式 根据k的单位，该反应为一级反应 12． 双光气分解反应为一级反应。将一定量双光气迅速引入一个280 oC的容器中，751 s后测得系统的压力为2.710 kPa；经过长时间反应完了后系统压力为4.008 kPa。305 oC时重复试验，经?320 s系统压力为2.838 kPa；反应完了后系统压力为3.554 kPa。求活化能。 解：根据反应计量式，设活化能不随温度变化 13．?某反应由相同初始浓度开始到转化率达20 %所需时间，在40 oC时为15 min，60 oC时为3 min。试计算此反应的活化能。 解：根据Arrhenius公式 对于任意级数的化学反应，如果初始浓度和转化率相同，则 ，因此 14．?反应的速率方程为 ?????????? ???? （1）；300 K下反应20 s后 ，问继续反应20 s后 （2）初始浓度同上，恒温400 K下反应20 s后，，求活化能。 ???????解：反应过程中，A和B有数量关系，方程化为 ?????????????? ?????????????? ???????（2）400 K下 ?????????????? ?????????????? 15．?溶液中某光化学活性卤化物的消旋作用如下： ????????????????????? 在正、逆方向上皆为一级反应，且两速率常数相等。若原始反应物为纯的右旋物质，速率常数为，试求： （1）????转化10 %所需时间； （2）????24 h后的转化率。 解：速率方程为 ????