化学反应动力学第二章习题参考答案

1、化学反应动力学22222How long will it take for half the SOCl to decompose?22 e2.2010560=0.924=92.4%2222 2222k22 0.693= 31500 s = 8.75 hour122、T-butyl bromide is converted into t-butyl alcohol in a solvent containing 90 percent acetone and 10percent water. The reaction is given by(CH)CBr + HO (CH)COH + HBr2(1

2、)(2)(3)A1 0.1056 0.01047， t = 1840 0.0645k 0.01241， t=105 k 0.01299)k ： 0.0165 0.0189 0.0222若 n=30.693t (3)= 56.3 min = 3378 s0.0123123、已知复杂反应：的速率方程为t 0kdA 1AA +A k A k A A 1，推导其动力学方程。要求写出详细的推导过程。1k1231123A A A A A A ，解：设时，11 22 33 t tA A x A A x A A x， ，时，11 22 33 dA k A k A A 1代入11123dxdt k (A x)k

3、 (A x)(A x)得：11 12 3 k A k A A k k A k A k， =令 =， =11 12 3 113 12 1dx x x2则， 移项积分：dt q 2 令，qxq q 得动力学方程：qx4、已知复杂反应由下列两个基元反应组成：求反应进行过程中，A物种浓度及A物种浓度间的关系。要求写出详细的推导过程。k13A1A解：速率方程：12kdA A + A k A k A A A221311212dA k A A 3（2）212dA k k A 2122，得：(2)dA k A 322t 0A A A 0， ， 移项积分：设时，22 3A A A A A 考虑物料平衡：，代入上

4、式，22 1 13得AA关系式为：31即：若t0A A A A 时，则：22 33 05、Consider the reaction mechanismi.Write chemical rate equations for A and X.ii.Employing the steady-state approximation, show that an effective rate equation for A isdA/dt = -k ABiii.Give an expression for k in terms of k,k , k,and B.12第 2 页解：.dt110 对X进行稳态

5、近似，则dt1k Bk12d6、223reversible equilibrium with NO and O2 and that the rate-determining step is the slow bimolecular322122222322221222k3121221N O 2222N O O 22222322222E (overall) = E + E - E =79.5 + 84 -205 = - 41.5 kJmol32a(c) (1) 检测中间体 NO 或NO2（2）大大增加O的浓度2322122k212212kk1AAA推导总包反应活化能及各元反应活化能的关系。1k23

6、-1反应机理中的第二步为决速步，总包反应速率常数为：k2E E E E总包反应的活化能：a总a1a2a1(2) 当k k 时，2反应机理中的第一步为决速步，总包反应速率常数为：kk1E Ea总总包反应活化能：1严格来说应为：r kH Cl 1/28、已知H + Cl 2 HCl 反应的速率方程为：2222拟定该反应的反应机理。要求写出详细推导过程。解：写出反应体系可能存在的各基元反应：E（kJ/mol）aE（kJ/mol）a H H117.220.90.022H H H M M43625.18.415.122 H H H ClM HClM0.00.02H H H M H M22根据活化能大小，

7、拟定可能的反应机理： 117.225.1(1)(2)k21 H H k22H 8.415.10.0(3)(4)k23 M Mk24总包反应产生HCl的生成速率：对活性中间体H、Cl应用稳态近似：dCl 2k Cl k ClH k HCl 2k Cl 02dtdHdt1222324 k ClH k HCl 0（6）2232kCl k Cl 0 1k21（5）+（6）得：2124k24kk (2)1H 142k2H ss代入（6）得： k 1232dHClk(k k )1H k1k2 k Cl 1H kCl 2142则有：2dt22232Cl 1k24321 d2 kkr k ( )1H 1 kH 1k k ( )111则：222 ，其中22 k22222 k44k9、使用稳态近似推导复杂反应：A的动力学方程，要