武科大物理化学第十一章化学动力学习题解答.docVIP

第十一章 化学动力学习题解答 11.1 化学反应的反应速率及速率方程 1. 1/2 3/2 2. A 3. C 4. D 5. B 11.2 速率方程的积分形式 1. 11.2% 2. 1.563% 3. 5.94×10-4s-1 or3.566710-2min-1 ；19.429min 4. B 5.二级反应 6. C 7. A 8. A 9. B 10. A 11. 9 12. 40.1dm3.mol-1.min-1 13. 解：对于n级反应 改变初始总压，反应级数n和速率常数kA均恒定 由PV=nRT 可得：cAo=PAo/RT 依题： PAo=101.325kPa t1/2=2s PAo’=10.133kPa t1/2=20s 将上述两组数据代入可得：n=2，即该反应为二级反应。 二级反应速率方程积分形式： 把PAo=101.325kPa t1/2=2s数据代入可求得： k=4.935×10-6Pa-1.s-1 解： CH3NHCH3(g)=C2H4(g)+N2(g) 初： n 0 0 1000s后： n-x x x n总=n+x 由 PV=nRT可得： 21.332V=nRT 22.732V=(n+x)RT CH3NHCH3(g)对应的：co=21.332/RT cA=(n-x)/RT=19.932/RT 对于一级反应：lnco/cA=kt t1/2=ln2/k=10208.92s=2.84h 解： 对于一级反应：lnco/cA=kt T=1h=60min 则：ln4=k60 k=0.02310min-1 t1/2=ln2/k=0.693/0.0231=30min 由：1×10-3=kcAo可得：cAo=4.329×10-2mol.dm-3 解：由速率常数单位a-1可断定天然铀矿的蜕变为一级反应，即： lnco/cA=kt 设235U质量为1，则238U的质量为139.0 又设20亿年前235U质量为m，238U的质量为m’ 两式相减得： m’/m=26.96，即20亿年前235U：238U=26.96 解：对于二级反应， 对于[Mo(CN)84-]，cA=0.02mol.dm-3，cAo=0.01562 mol.dm-3 t=26h 代入可得：kA=0.5392h-1 k=2kA=2×0.5392=1.0784h-1 速率方程的确定 1. 1.5 解：将题目中反应视为非基元反应，其中反应级数n1 n2 n3的具体数字由表格中数据得出（不完全归纳法） 由1,2 两种数据分析 [H2] [HBr]浓度不变，n2=1.5 由2,3 两种数据分析 [Br2] [HBr]浓度不变，n1=1 由1,4 两种数据分析 [H2] 浓度不变 v=k’(0.1)1.5(2)n3 1.88v=k’(0.2)1.5(3)n3 1.88=21.5×（1.5）n3 n3=-1 温度对化学反应速率的影响，活化能 53.594kJ.mol-1 B 小于 解： 依题：T1=65℃=338K； k1=0.292min-1 T2=80℃=353K； k2=？ 且：Ea=103.3kJ.mol-1 代入可得： k2=1.390min-1 t1/2=ln2/k=0.4985min 解：一级反应t1/2=ln2/k k=ln2/ t1/2=0.693/363=1.91×10-3min-1 依题：T1=651.7K； k1=1.91×10-3min-1 T2=723.2K； k2=？ 且：Ea=217.57.3kJ.mol-1 解之得：k2=1.012×10-1min-1 lnco/c=kt = 13.70min-1 典型的复合反应 Ea2+1/2Ea1-1/2Ea4 D k1cA-k2cY 73.255 0.00745min-1 A 解：（1） (2) 依题：T1=35℃=308K； T2=25℃=298K； k2/k1=2 代入可求得：Ea正=52.893kJ.mol-1 同理可求得：Ea逆=52.893kJ.mol-1 （3）△U=0 复合反应速率的近似处理法 k1cA-k-1cB-k2cBcD 解： 表现为二级反应。 解：由反应（1）×2-（2）得 （4） 据多重平衡规则： =