第4章-化學(xué)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)-習(xí)題及全解答(共6頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 第四章 化學(xué)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)1. 某基元反應(yīng)A+2B2P，試分別用各種物質(zhì)隨時(shí)間的變化率表示反應(yīng)的速率方程式。解: 2. 對(duì)反應(yīng)AP，當(dāng)反應(yīng)物反應(yīng)掉所需時(shí)間是它反應(yīng)掉所需時(shí)間的3倍，該反應(yīng)是幾級(jí)反應(yīng)？請(qǐng)用計(jì)算式說明。解： 設(shè)為a初始濃度，x為t時(shí)刻的產(chǎn)物濃度 對(duì)于零級(jí)反應(yīng) 對(duì)于一級(jí)反應(yīng) 對(duì)于二級(jí)反應(yīng) 或者：先假設(shè)此反應(yīng)為二級(jí)反應(yīng)，則有： 答：該反應(yīng)是二級(jí)反應(yīng)。3. 試證明一級(jí)反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率分別達(dá)50%、75%和87.5%，所需時(shí)間分別是、2、3。 證：設(shè)為y轉(zhuǎn)化率對(duì)于一級(jí)反應(yīng) 當(dāng)y=50%時(shí) 當(dāng)y=75%時(shí) 當(dāng)y=87.5%時(shí) 證畢。4. 若某一反應(yīng)進(jìn)行完全所需時(shí)間是有限的

2、，且等于co/k（co為反應(yīng)物起始濃度），該反應(yīng)為幾級(jí)反應(yīng)？答：觀察零級(jí)、一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)反應(yīng)的速率公式的定積分公式，反應(yīng)進(jìn)行完全時(shí)，x=a，只有零級(jí)反應(yīng)符合即，所以該反應(yīng)是零級(jí)反應(yīng)。5. 某總反應(yīng)速率常數(shù)k與各基元反應(yīng)速率常數(shù)的關(guān)系為k = k2（k1/2k4）1/2，則該反應(yīng)的表觀活化能和指前因子與各基元反應(yīng)活化能和指前因子的關(guān)系如何？答： （1） （2） 即 6. 反應(yīng)CH3CHO = CH4 + CO其Ea值為190 kJ mol-1，設(shè)加入I2（g）（催化劑）以后，活化能Ea降為136 kJ mol-1，設(shè)加入催化劑前后指數(shù)前因子A值保持不變，則在773K時(shí)，加入I2（g）后反應(yīng)速率

3、常數(shù)k¢是原來k值的多少倍？（即求k¢/k值）。解： 答：在773K時(shí)，加入I2（g）后反應(yīng)速率常數(shù)k¢是原來k值的4457.8倍。7. 根據(jù)范霍夫規(guī)則， = 24，在289308K，服從此規(guī)則的化學(xué)反應(yīng)之活化能Ea的范圍為多少？解：設(shè)289和308K時(shí)的反應(yīng)速率分別為k1和k2 24 Ea 52.89kJEa105.79kJ答：化學(xué)反應(yīng)之活化能Ea的范圍是52.89kJ105.79kJ。8. 某氣相反應(yīng)的速率表示式分別用濃度和壓力表示時(shí)為：rc = kcAn和rp = kp，試求和kc與kp之間的關(guān)系，設(shè)氣體為理想氣體。證：氣相反應(yīng)aAp的速率表示式分別用濃度和

4、壓力表示時(shí)為 （1） （2）若將所有氣體看作理想氣體時(shí)有 （3） （4）將（3）（4）式代入（1）式 證畢。或者：9. 基元反應(yīng)，2A（g）+B（g）E（g）,將2mol的A與1mol的B放入1升容器中混合并反應(yīng),那么反應(yīng)物消耗一半時(shí)的反應(yīng)速率與反應(yīng)起始速率間的比值是多少？解：基元反應(yīng)，2A（g）+B（g）E（g）的反應(yīng)速率 r0=kc（a）2 c（B）起始速率 消耗一半時(shí)的反應(yīng)速率 答：反應(yīng)物消耗一半時(shí)的反應(yīng)速率與反應(yīng)起始速率間的比值是1/8。10. 設(shè)反應(yīng)的半衰期為，反應(yīng)3/4衰期為，試證明：對(duì)于一級(jí)反應(yīng) = 2 ；對(duì)于二級(jí)反應(yīng) = 3 ，并討論反應(yīng)掉99%所需時(shí)間與 之比又為多少。證：

5、對(duì)于一級(jí)反應(yīng) 反應(yīng)掉99%所需時(shí)間 對(duì)于二級(jí)反應(yīng) 證畢。11. 基元反應(yīng)AP的半衰期為69.3s，要使80% 的A反應(yīng)生成P，所需的時(shí)間是多少？解：一級(jí)反應(yīng) 答：所需的時(shí)間是160.9s。12. 某反應(yīng)的反應(yīng)物消耗掉1/2所需的時(shí)間是10min，反應(yīng)物消耗掉7/8 所需的時(shí)間是30min，則該反應(yīng)是幾級(jí)。解：先假設(shè)是一級(jí)反應(yīng) 或者：或者先假設(shè)是一級(jí)反應(yīng)：第一次反應(yīng)物消耗掉1/2所需的時(shí)間是10min，余下1/2 第二次反應(yīng)物消耗掉1/2所需的時(shí)間是10min，余下1/4 第三次反應(yīng)物消耗掉1/2所需的時(shí)間是10min，余下1/8 即：3T1=3T3 符合題意答：該反應(yīng)是一級(jí)反應(yīng)。13. 某一級(jí)

6、反應(yīng)，在298K及308K時(shí)的速率系數(shù)分別為3.19×10-4 s-1和 9.86×10-4 s-1。試根據(jù)阿倫尼烏斯定律計(jì)算該反應(yīng)的活化能和指前系數(shù)。解：已知 T1=298K T2=308K k1=3.19×10-4 s-1 k2=9.86×10-4 s-1 根據(jù) Ea=86.14kJ mol-1又根據(jù) 答：該反應(yīng)的活化能為86.14kJ mol-1，指前系數(shù)為4.01×1011s-1。14. 乙烯轉(zhuǎn)化反應(yīng)C2H4 C2H2 + H2 為一級(jí)反應(yīng)。在1073K時(shí)，要使50%的乙烯分解，需要10h。已知該反應(yīng)的活化能Ea = 250.6 kJ mol-1 。要求在30