物理化学第十一章课后题答案.doc

第十一章 化学动力学3 某一级反应，反应进行10 min后，反应物反应掉30%。问反应掉50%需多少时间？ 解：根据一级反应速率方程的积分式 答：反应掉50%需时19.4 min。6 偶氮甲烷分解反应 为一级反应。287 C时，一密闭容器中初始压力为21.332 kPa，1000 s后总压为22.732 kPa，求。 解：设在t时刻的分压为p，1000 s后，对密闭容器中的气相反应，可以用分压表示组成：8 某一级反应，初始速率为，1 h后速率为。求和初始浓度。 解：一级反应的速率方程 11某二级反应，两种反应物的初始浓度皆为，经10 min后反应掉25 %，求 。 解：由于A和B的计量系数和初始浓度相同，因此在反应过程中，令，由速率方程的积分式的18 在一定条件下，反应符合速率方程的一般形式，即在某温度下，当及时，反应速率为，其他不同浓度时的速率如下表所示。反应速率0.10.120.20.4280.20.42160.10.231.88求反应的分级数。解：从题目所给数据中可以看出，此题应该结合速率方程的一般形式来考虑。按图所给的式子得知，在某一时刻的反应速率是取决于，及的，如这三者中任何一个浓度发生变化都会影响到反应速率，而影响的倍数则取决于n。利用表中速率数据便能求出。 （1） （2） （3） （4）将（1）除以（2）得得到 同理可得，22 某溶液中反应，开始时反应物A与B的物质的量相等，没有产物C。1 h后A的转化率为75%，问2 h后A尚有多少未反应？假设： （1）对A为一级，对B为零级； （2）对A、B皆为1级。 解：用a 表示A的转化率。对于（1），反应的速率方程为 对（2），由于A与B的初始浓度相同，速率方程为 23 反应的速率方程为，25 C时。（1） 若初始溶度，求。（2） 若将反应物A与B的挥发性固体装入密闭容器中，已知25 C时A和B的饱和蒸气压分别为10 kPa和2 kPa，问25 C时0.5 mol A转化为产物需多长时间？解：在（1）的情况下，速率方程化为在（2）的情况下，假设A和B的固体足够多，则在反应过程中气相中A和B的浓度不变，既反应速率不变，因此26 双光气分解反应为一级反应。将一定量双光气迅速引入一个280 C的容器中，751 s后测得系统的压力为2.710 kPa；经过长时间反应完了后系统压力为4.008 kPa。305 C时重复试验，经 320 s系统压力为2.838 kPa；反应完了后系统压力为3.554 kPa。求活化能。 解：根据反应计量式，设活化能不随温度变化 28恒温恒容条件下，某一n级气相反应的速率方程可以表示为： ，也可以表示为。阿伦尼乌斯活化能的定义式为：。若用计算的活化能记为，用计算的活化能记为。试证明理想气体反应的.证明：理想气体 由可得 ，那么积分可得同理可得：那么用计算的活化能： 计算的活化能： 对于理想气体反应：.32 某药物分解反应的速率常数与温度的关系为(1) 在30时，药物每小时的分解速率是多少？(2) 若此药物分解30%时即认为失效，那么药物在30下保存的有效期为多长时间？(3) 欲使有效期延长到两年以上，则保存温度不能超过多少度？解：（1）T=30+273.15 K=303.15 K，那么由 可以得到 （2） （3） ,并且 t=17520 h， 那么由 可以得到 T=13.32。33 某一级对行反应 的速率常数、平衡常数与温度的关系式分别为：，, 且，。试计算：（1）逆反应的活化能；（2）400K时，反应10s时A, B的浓度，（3）400K时，反应达平衡时的A, B的浓度，解：（1）由 = 可以得到 ，则逆反应的活化能 （2） ，那么可以得，再有 ， ，反应10s时A的浓度反应10s时B的浓度（3）反应达平衡时， 而, 由物料守恒可知 ，可以得到 ，34 某反应由相同初始浓度开始到转化率达20 %所需时间，在40 C时为15 min，60 C时为3 min。试计算此反应的活化能。解：根据Arrhenius公式 由于对于任意级数的化学反应，如果初始浓度和转化率相同，则 ，因此 36 溶液中某光化学活性卤化物的消旋作用如下：在正