物理化学 林树坤 第8章 化学动力学 习题答案.docx

第８章化学动力学习题

１、请根据质量作用定律写出下列基元反应得反应速率表示式（试用各种物质分别表示)。

(1)

(2)2Ａ+B

(3)

（4)

解:

（1),（２),

(3)，(4)。

2、某气相反应得速率表示式分别用浓度和压力表示时为和,试求ｋc与kｐ之间得关系,设气体为理想气体。

解：因为pA=cBRＴ=ｃＡRＴ,,则

3、2９8K时N2Ｏ5(ｇ）分解反应其半衰期为5、7h,此值与N2O5得起始浓度无关,试求:

（1)该反应得速率常数。(2)作用完成90%时所需时间。

解:根据题意判断该分解反应为一级反应,因此可求得

（１),(2）

4、某人工放射性元素放出粒子，半衰期为15min，试问该试样有80%分解，需时若干?

解:根据题意判断该放射反应为一级反应,因此可求得

(1),(2）。

5、把一定量得PH3(g)迅速引入温度为9５0Ｋ得已抽空得容器中,待反应物达到该温度时开始计时(此时已有部分分解),测得实验数据如下:

t/s

０

58

1０8

∞

ｐ/kPa

35、０0

３6、3４

36、6８

36、85

已知反应为一级反应,求该反应得速率常数k值。(设在ｔ=∞时反应基本完成)。

解：利用一级反应得公式，

，c０正比于p─p0，c正比于ｐ─ｐt，

所以k＝

当t=58s时，，

当t=１0８s时,

6、在298Ｋ时，NaOH与CH3COOCH３皂化作用得速率常数k2与NaOH与CＨ３ＣOＯC2H5皂化作用得速率常数得关系为k2=2、8。试问在相同得实验条件下，当有9０%得CH３ＣＯOCH3被分解时,CＨ３COOC２Ｈ5得分解百分数为若干?（设碱与酯得浓度均相等)

解:由二级反应得动力学方程，,

,x=76、27%

7、某放射性元素经１4天后,活性降低了6、85%。试求：（1）该放射性元素得半衰期;(2)若要分解掉90%,需经多长时间？

解:放射性元素得衰变符合一级反应规律。设反应开始时,其活性组分为１０0%,14天后,剩余得活性组分为100％─6、85％,

则:

8、在某化学反应中随时检测物质A得含量,1小时后,发现A已作用了75%，试问2小时后Ａ还剩余多少没有作用？若该反应对A来说就就是:

(1)一级反应。

(2)二级反应(设Ａ与另一反应物B起始浓度相同)。

(3)零级反应(求A作用所需时间）。

解:(1）由一级反应速率公式,

，,k=1、3８6ｈ－１，，x=6、25%

(2)x=1４、３%

(3）c0─0、25c０=ｋk=0、75c0,ｔ＝

９、设有一反应在某恒温密闭容器中进行,开始时A和B得物质得量之比为２:1,起始总压为3、0,在4０0K时,6０ｓ后容器中得总压力为2、０，设该反应得速率方程为:,求4０0K时,150s后容器中B得分压。、

解:因为温度。体积相同,所以

即,PＡ=2pB，

２A（ｇ)+B(g)=G(ｇ）+H(s)

t＝0200

ｔ=ｔ２pBpＢ0

，

对二级反应有

当t=150s时,，求得PB=0、285ｋPａ

10、某物质Ａ得分解就就是二级反应。恒温下反应进行到A消耗掉初浓度得1/3所需要得时间就就是2min,求A消耗掉初浓度得2/3所需要得时间。

解:

１１、如反应物得起始浓度均为,反应得级数为ｎ(且n1）,证明其半衰期表示式为(式中k为速率常数）:

解:，,积分得,

当x=时,

１２、氯化醇和碳酸氢钠反应制取乙二醇：

CH2OＨCH2Cl(A)+NaHCO3(B）CH2OHCH2OＨ＋ＮａCl+ＣＯ2

已知该反应得微分速率方程为:,且测得在355K时反应得速率常数。试计算在３55K时:

(1)如果溶液中氯乙醇、碳酸氢钠得初始浓度相同,，氯乙醇转化95%需要多少时间?

(2）在同样初始浓度得条件下,氯乙醇转化率达到99、75%需要多少时间？

(3）若溶液中氯乙醇和碳酸氢钠得开始浓度分别为,，氯乙醇转化9９、７５%需要多少时间?

解:（1)由速率方程知反应为二级反应,且两反应物开始浓度相同，则

(2)同理

(３）因为两反应物开始浓度不同,则

１3、已知HCl(ｇ)在1、０１3×105Ｐａ和２98K时得生产热为─9２、３KＪ·moｌ－1,生产反应得活化能为１13KJ·moｌ－1,试计算其逆反应得活化能。

解:反应热与活化能之间得关系为:

即:,