復旦 物理化學 第六章 習題答案

1、第六章 化學動力學習題答案1 （1）一級反應k=0.01928 min1（2）r = k×cr0=0.01928´0.03=0.005784 mol1×l1×min1r20=0.01928´0.03´(132%)=0.003933 mol1×l1×min1（3）設水解百分數為x，x=53.75%2.（1）（2）t=10s時p=66.34 kPat=600s時p=49.98 kPa總壓計算：N2O5 ®2NO2 +t=0p0t=tp2(p0p) t=10 s 時，p總 =67.14 kPa t=600 s

2、時，p總 =91.68 kPa3. 從表中數據看，反應物無吸收度，吸收度A表征產物的濃度。 t=¥ 時，反應完全，（A¥A）表征反應物濃度。 一級反應，ln(A¥A)t為直線，其回歸方程為：ln(A¥A)=4.409´104×t1.397( r=0.9998n=6 )k=4.409´104 s14. r=kc(1) k=0.01155 min1 (2)(3)5. 初濃度相等的二級反應速率方程為 的回歸方程為：（r=0.9999 n=7）(1) k=11.79 mol1×L×min1(2) c0=0.010

3、11 mol×L1(3) t=159 mint=8 min6. 二級反應7. 對于初濃度不等的二級反應，t(min)04.8910.3728.18¥cA=cNaOH(mol/L)0.026680.021800.018270.012640.006429cB=c乙酸乙酯(mol/L)0.020250.015370.011840.006240ln(cA/cB)0.27580.34950.43280.7105的回歸方程為（r=1.0000, n=4）斜率=(c0,Ac0,B)k=0.01545k=2.403 mol1×L×min18. CH3CONH2(A)+O

4、H(B)® CH3COO+NH3c0,B=0.9448 mol×L1t=280min時，產物NH3的濃度x計算如下：3Br2+2NH3®N2+6HBr 初濃度不等的二級反應，,代入數據得k=1.234´103 mol1×L×min19. 從數據看，p總與t正比上升，考慮為零級反應2NH3 ®N2 +3H2t =0p0p總=2p0pt = tpp=2p0p總零級反應p0-p = kptp0(2p0p總)=kptp總=kpt + p0p總t的回歸方程為 p總=15.01t + 27380 (r=0.9999，n=4)kp=15.

5、01 Pa×s1kc=kp(RT)n-1=15.01´(8.314´1129)-1=1.599´10-3 mol×m-3×s-110. （1）設 r=kcar0=k×0.002283a =0.0196得a»2二級反應k=3760.5 mol-1×L×h-1（2）c=4.313´10-4 mol×L-111. （1）設速率方程當pB不變時，lnrlnpA回歸方程：lnr=-9.082+0.5lnpA (相關系數0.9997，n=6)a0.5當pA不變時，lnrlnpB回歸方程：

6、lnr=-9.332+1.5了了lnpB (相關系數0.9999，n=6)b1.5（2）總級數=a+b=2（3）由lnk×1.31.5=-0.9082得k=7.67´10-5平均 k=7.717´10-5 kPa-1×s-1lnk×1.31.5=-0.9332得k=7.76´10-5（4）kc=kp(RT)2-1=7.717´10-5´10-3´(8.314´673)=4.318´10-4 mol-1×m3×s-112. k2=0.04313 d-1t=8.27 d

7、-113. （1）二級反應，20°C時，mol-1×L×h-1 t=1 h時，（2）40°C時， k2=22.37 mol-1×L×h-114. （1）k=1.6675´10-5 s-1代入上式得T=313.4 K（2）k=8.321´10-4 s-1代入上式得T=327.9 K15. 一級反應 計算如下：t(°C)374354t0.532.117.15.81/T (´103 K-1)3.2263.1653.058lnk (h-1)3.8353.2066.616（1）回歸方程為Ea=10197R

8、=84782 J×mol-1（r=0.9999,n=3）A=exp(29.06)=4.182´1012 h-1（2）25°C分解10%t=18.31 h 16.一級反應，ln(c/c0)=kt，線性回歸如下：65°C：ln(c/c0)=4.140´104t+4.605 (r=1.0000)k1=4.140´104 h175°C：ln(c/c0)=9.453´104t+4.607 (r=0.9997)k2=9.453´104 h185°C：ln(c/c0)=21.58´104t+4.60

9、8 (r=0.9997)k3=21.58´104 h195°C：ln(c/c0)=47.68´104t+4.615 (r=0.9996)k4=47.68´104 h1回歸：(r=0.9999，n=4)T=298K時，k=7.253´10-6 h有效期計算t=14527h=1.66年xe=0.75 mol×L-1cA,e=1-0.75=0.25 mol×L-117（1）(2) 當 mol×L-1時，t=137.3 min(3) 當t=100 min時， x=cB=0.413 mol×L-1cA=1-cB=0

10、.587 mol×L-118. t(s)04590225360¥ln(xe-x)-0.3567-0.5242-0.6714-1.130-1.575-2.3131-1對峙反應ln(xe-x)=-(k1+k2)t+lnxeln(xe-x)t的回歸方程為ln(xe-x)=-3.3336´10-3t-0.3660 (r=0.9999, n=5)-(k1+k2)= -3.3336´10-3k1=0.002333 s-1k2=0.001000 s-1平衡常數19(1) k隨T­而­，Ea越大，變化率也越大，T­時，k1增大更快。(2)

11、T­不改變此比值，不可能使k1>k2(3) T=300K時，T=1000K時，倍，即T­時，增大1146倍。20作圖，由圖可知：反應物A 1®0 反應完全中間產物C0®大®0產物B0®1符合連續(xù)反應特點：A®C®B 21實際反應mol=4.01 mol生成HCl mol=8.02 mol22. (1) 總反應(2) 當k2>>k3時，(3) 當k2<<k3時，23酸堿催化 強酸條件下，OH-可忽略，的回歸方程為(r=0.996, n=5)k0=0.0013 h-1， kH+=0.227

12、6 h-1×mol-1×L24速率方程t0.5與cA.0無關，a1H+為催化劑，反應中濃度不變， 按一級反應，其半衰期 b1kA=1000 mol-1×L×min-1pH=5時pH=4時pH=3時t=1.609 min25. 的回歸方程為(r=0.9999，式中r0單位：106 mol×L-1×min-1) mol×L-126. 略27(1)分子摩爾數 同種分子碰撞(2) =1.645´10-4 mol-1×m3×s-128 1/T (103 K-1)3.3563.2473.1453.0492.

13、959Ln k-10.97-9.618-8.296-7.195-6.032(1)的回歸方程為Ea=12398R=103075 J×mol1A=e30.64=2.03´1013 s-1(2)t=50°C=323K時， s-1J×mol-1DH¹=Ea-RT=103075-8.314´323=100389 J×mol-1補充作業(yè)：1 實驗測得 Cr3+ + 3Ce4+ = Cr6+ + 3Ce3+ 的速率方程為r = k Ce4+2Cr3+Ce3+1，驗證下面反應歷程的可能性：Cr3+ + Ce4+ Cr4+ + Ce3+快速平衡Cr4+ + Ce4+ Cr5+ + Ce3+速控步Cr5+ + Ce4+ Cr6+ + Ce3+快反應2 鏈反應 Cl2 + H2 = 2HCl 的反應歷程為Cl2 + hv2Cl ·Ea = 243 kJ/molCl · + H2 HCl + H ·Ea = 25 kJ/molH· + Cl2HCl + Cl ·Ea = 12.6 kJ/mol2Cl · + MCl2 + MEa