天大物理化学第五版课后习题答案[1]

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1、32．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        33．乙醛(A)蒸气的热分解反应如下             518ºC下在一定容积中的压力变化有如下两组数据：纯乙醛的初压100s后系统总压53.32966.66126.66430.531(1)求反应级数，速率常数；(2)若活化能为，问在什么温

2、度下其速率常数为518ºC下的2倍：解：（1）在反应过程中乙醛的压力为，设为n级反应，并令m = n -1，由于在两组实验中kt相同，故有               该方程有解(用MatLab fzero函数求解) m =0.972，。反应为2级。速率常数      （3）    根据Arrhenius公式34．反应中，在25ºC时分别为和，在35ºC时二者皆增为2倍。试求：            （1）25ºC时的平衡常数。            （2）正、逆反应的活化能。            （3）反应热。            解：（1）               （2）

3、              （3）35．在80% 的乙醇溶液中，1-chloro-1-methylcycloheptane的水解为一级反应。测得不同温度t下列于下表，求活化能和指前因子A。0253545            解：由Arrhenius公式，，处理数据如下3.66103.35403.24523.1432-11.4547-8.0503-6.9118-5.8362            36. 在气相中，异丙烯基稀丙基醚(A)异构化为稀丙基丙酮(B)是一级反应。其速率常数k于热力学温度T的关系为                  150ºC时，由101.325kPa的A开始

4、，到B的分压达到40.023kPa，需多长时间。       解：在150ºC时，速率常数为                            37． 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                     38． 反应的速率方程为    

5、          （1）；300K下反应20s后，问继续反应20s后（2）初始浓度同上，恒温400K下反应20s后，，求活化能。       解：反应过程中，A和B有数量关系，方程化为                                   （2）400K下                            39． 溶液中某光化学活性卤化物的消旋作用如下：                     在正、逆方向上皆为一级反应，且两速率常数相等。若原始反应物为纯的右旋物质，速率常数为，试求：（1）    转化10%所需时间；（2）    24h后的转化率。解：速率方程为

6、               该方程的解为           （2）40． 若为对行一级反应，A的初始浓度为；时间为t时，A和B的浓度分别为和。    （1）试证           （3）    已知为，为，，求100s后A的转化率。       证：对行反应速率方程的积分形式为                     转化率：                  41． 对行一级反应为。   （1）达到的时间为半衰期，试证；   （2）若初始速率为每分钟消耗A0.2%，平衡时有80%的A转化为B，求。   证：对行一级反应速率方程的积分形式为（2），因此          42．

7、 对于两平行反应：                                若总反应的活化能为E，试证明：                                          证明：设两反应均为n级反应，且指前因子相同，则反应速率方程为                                   上式对T求导数                     43． 求具有下列机理的某气相反应的速率方程