物理化学第十一章课后题答案

...6/6第十一章化学动力学3．某一级反应,反应进行10min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19.4min。6．偶氮甲烷分解反应为一级反应。287ºC时,一密闭容器中初始压力为21.332kPa,1000s后总压为22.732kPa,求。解：设在t时刻的分压为p,1000s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,1h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10min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。1h后A的转化率为75%,问2h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,25ºC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25ºC时A和B的饱和蒸气压分别为10kPa和2kPa,问25ºC时0.5molA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280ºC的容器中,751s后测得系统的压力为2.710kPa；经过长时间反应完了后系统压力为4.008kPa。305ºC时重复试验,经320s系统压力为2.838kPa；反应完了后系统压力为3.554kPa。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在30℃时,药物每小时的分解速率是多少？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？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：〔1T=30+273.15K=303.15K,那么由可以得到〔2〔3,并且t=17520h,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；〔2400K时,反应10s时A,B的浓度,〔3400K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40ºC时为15min,60ºC时为3min。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