第三章 化学动力学.docx

第三章化学动力学

３-1、在1100K时,在金属钨丝上发生分解。实验测定,在不同得得初始压力下所对应得半衰期,获得下列数据

３、5×１０４1、７×１040、75×104

7、6３、71、7

试用计算得方法,计算该反应得级数和速率系数。

解：根据实验数据,反应物得初始压力不断下降,相应得半衰期也不断下降,说明半衰期与反应物得起始浓度(或压力)成正比,这就就是零级反应得特征,所以基本可以确定就就是零级反应。用半衰期法来求反应得级数,根据半衰期法得计算公式

即

把实验数据分别代入,计算得

同理,用后面两个实验数据计算,得

所以，该反应为零级反应。利用零级反应得积分式，计算速率系数。正规得计算方法应该就就是分别用３组实验数据,计算得３个速率系数，然后取平均值。这里只列出用第一组实验数据计算得结果，即

3-２、某人工放射性元素,能放出粒子，其半衰期为1５min。若该试样有80%被分解,计算所需得时间？

解:放射性元素得蜕变,符合一级反应得特征。对于一级反应,已知半衰期得数值，就能得到速率系数得值,因为一级反应得半衰期就就是与反应物浓度无关得常数。然后再根据一级反应得定积分式,计算分解8０％所需得时间。

试样被分解80％,即转化分数,代入一级反应得定积分式，得所需时间为

3-3、已知物质A得分解反应就就是一级反应。在一定温度下,当A得起始浓度为时，分解20%得A需时。试计算

(1）该反应得速率系数。

(２)该反应得半衰期。

(3）当A得起始浓度为时,分解２0%得A所需得时间。

解:（1)因为就就是一级反应，已知在内A得分解分数,可利用一级反应得定积分式,计算速率系数k。即

(２)一级反应得半衰期与反应物得起始浓度无关,只要知道速率系数得值,就能计算一级反应得半衰期,即

(3）对于一级反应，在达到各种转化分数时，所需得时间与半衰期一样,都与反应物得起始浓度无关。所以，只要转化分数相同，所需得时间也就相同。现在A得分解分数都就就是20%,所以(3)得答案与已知得条件相同,也就就是。

３-4、某抗菌素A注入人体后,在血液中呈现简单得级数反应。如果在人体中注射0、5ｇ该抗菌素,然后在不同时刻,测定A在血液中得浓度(以mｇ/100cm3表示），得到下面得数据：

４８1216

0、4800、32６0、２２2０、151

(１)确定反应得级数。

(2）计算反应得速率系数。

（3)求A得半衰期。

(4)若要使血液中抗菌素浓度不低于0、370mg/100cm3,计算需要注射第二针得时间。

解:(1)有多种方法可以确定该反应得级数。

方法１、因为测定时间得间隔相同,。利用一级反应得定积分式,则。在时间间隔相同时,等式右边就就是常数,则看等式左边c0/ｃ得值,就就是否也基本相同。将实验数据代入c0/c计算式进行计算,得

等式左边c0/c也基本就就是一常数,所以可以确定该反应为一级。

方法2、利用尝试法，假设反应就就是一级,将cA与t得值代入一级反应得积分式,用每两组实验数据计算一个速率系数值,看就就是否基本为一常数,

计算得到得速率系数值基本为一常数,所以原来得假设就就是正确得,该反应为一级反应。

也可以用作图,也就就就是用作图，若得到一条直线,说明就就是一级反应。

(２）将(1)中得到得几个速率系数,取一个平均值,得。

（3)利用一级反应得半衰期公式

(4)方法１。利用一级反应得积分式,以在4ｈ时测试得浓度为起始浓度,不低于0、37mｇ/10０cm3得浓度为终态浓度,计算从４ｈ起到这个浓度所需得时间,

所以,注射第二针得时间约就就是:

方法２。利用实验数据和已经得到得速率系数值，先计算抗菌素得初始浓度

解得抗菌素得初始浓度,则注射第二针得时间约为

3－5、在大气中,CO２得含量较少,但可鉴定出放射性同位素14C得含量。一旦CO2被光合作用“固定”,从大气中拿走14C,作为植物得组成后，新得14C又不再加入,