7基元反应动力学练习题[精].doc
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???????? 基元反应动力学练习题
7-1 双分子反应2A(g) B(g) + D(g),在623K、初始浓度为0.400mol dm－3时,半衰期为105s,请求出
(1) 反应速率系数k
(2) A(g)反应掉90%所需时间为多少?
(3) 若反应的活化能为140 kJ mol-1, 573K时的最大反应速率为多少?
解：(1) r = k[A]2 , t 0.5= 1/(2 k[A]0) , k = 0.012dm3mol-1s-1
(2) 1/[A] – 1/[A]0 =2 k t , t = 945 s
(3) ln(k/k’)=(Ea/R)(1/T ’-1/T) , 573K时k = 0.00223dm3mol-1s-1,
最大反应速率rmax = k[A]02=3.6×10－4 moldm-3s-1.
7-2 500KA + B = C， 当A和B的初始浓度皆为0.20 mol dm-3时，初始速率为5.0×10-2 mol dm-3 s-1
(1) 求反应的速率系数k；
(2) 当反应物A、B的初始分压均为50 kPa（开始无C），体系总压为75 kPa时所需时间为多少？
解：(1) r0 = k[A]0 [B]0 , k =1.25 dm3 mol-1 s-1
(2) p0(A) = p0(B) , r = kp p (A) 2 , p =2 p0(A) - p (A) , p (A)= p0(A)/ 2 , kp = k/(RT) ,
t1/2 =1/[ kp p0(A) ] = 66 s
7-3 540―727K之间和定容条件下，双分子反应CO（g）+ NO2（g）→CO2（g）+NO（g）的速率系数k表示为 k / (mol-1 dm3 s-1) = 1.2×1010exp[Ea /(RT)]，Ea= -132 kJ mol-1。若在600K时，CO和NO2的初始压力分别为667和933Pa，试计算：
(1) 该反应在600K时的k值； (2) 反应进行10 h以后，NO的分压为若干。
解：(1) T =600K时的k=0.0386 dm3mol-1s-1值
(2) kp = k/(RT) =7.75×10-9 Pa s-1 , NO的分压为p ;
ln{[ p0,B (p0,A- p)]/[ p0,A (p0,B- p)]}/( p0,A- p0,B)= kt ; p=142Pa
7-4 N2Og）的热分解反应为从实验测出不同温度时各个起始压力与半衰期值如下：
T/K 967?????? 967????? 1030????? 1030 po/kPa 156.787? 39.197??? 7.066???? 47.996 t1/2/s 380????? 1520????? 1440?????? 212 (1) kp和kc 。
(2)求活化能Ea。
(3)若1030K时N2O(g) 的初始压力为54.00 kPa，求压力达到64.00kPa时所需时间。
解：(1) r = kp p 2 , t1/2 =1/(2 kp p0 ) , kp = kc / (RT);
967K时; kp =0.84×10-5kPa-1s-1 , kc =0.068dm3mol-1s-1
1030K时; kp = 4.92×10-5 kPa-1s-1, kc =0.42 dm3mol-1s-1
(2)活化能Ea=240.6kJmol-1
(3) p0=,54.00 kPa 1/p - 1/p0 =2 kpt ; t =111s
7-5
(1)计算反应的活化能
(2)在283K时，若硝基异丙烷与碱的浓度均为8.0 ×10-3mol.dm-3 ，求反应的半衰期。
解：(1)Ea/(2.303R)=3163K, Ea=60.56 kJ.mol-1 , (2)k=5.17 mol-1.dm3 min-1 , t0.5=1/( kc0)= 24 min
7-6 某溶液含有NaOH和CH3COOC2H5 ，浓度均为1.00×10-2mol.dm-3 ， 298 K时反应经过10min有39%的CH3COOC2H5分解，而在308 K时，10分钟有55%分解，计算：
(1)该反应的活化能。
(2)288K时，10分钟能分解多少？
(3)293K时，若有50%的CH3COOC2H5分解需时多少？
解：(1)1/[A]-1/[A]0= k t , k(298 K)= 6.39 mol-1.dm3 min-1 ,k(308 K)=12.22 mol-1.dm3 min-1
Ea=Rln(k1/k2)(1/T2-1/T1)= 49.4kJ.mol-1(2)288K时，k=3.2 mol-1.dm3 min-1,
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