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时间:2019-02-27
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1、第5章化学动力学初步1.分别用反应物和生成物浓度的变化表示下列反应的瞬间速率,并找出各速率间的相互关系。(1) 2N2O4(g)=4NO2(g)+O2(g)(2) N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)(3) aA+bB=gG+hH解:(1)r=-== (2) r=-== (3) r=-=-==2、某气体反应A(g)+B(g)→C(g),该反应的实验数据如下:序号起始浓度(mol·L-1)反应开始生成C的速率(mol·L-1·min-1)AB11.0×10-20.5×10-30.25×10-621.0
2、×10-21.0×10-30.50×10-631.0×10-21.5×10-30.75×10-642.0×10-20.5×10-31.0×10-653.0×10-20.5×10-32.25×10-6求:(1)该反应的速率方程式; (2)反应级数 (3)当A的起始浓度为4.0×10-2mol·L-1,B的起始浓度为2.0×10-3mol·L-1时,反应开始生成C的速率是多少?解:(1)设该反应速率方程为r=k[c(A)]x·[c(B)]y据序号1、2的c(A)不变,()y= =所以y=1据序号1、4的c(B)
3、不变: ()x==所以x=2∴速率方程为r=k[c(A)]2·[c(B)](2)反应级数为x+y=2+1=3(3)依r=k[c(A)]2·[c(B)] k=将序号2的数据代入 k== =5.0(mol-2·L2·min-1)将c(A)=4.0×10-2mol·L-1,c(B)=2.0×10-3mol·L-1代入r=k[c(A)]2·[c(B)] =5.0×(4.0×10-2mol·L-1)2·(2.0×10-3mol·L-1) =1.6×10-5(mol·L-1·min-1)3
4、.对于反应A+B→C若其反应机理为:A⇌2D (快反应)D+B⇌E (快反应)E+A→C+D (慢反应)推导出该反应的速率方程。 解:在复杂反应中,慢反应是反应速率的决速步骤: r=k3·c(E)·c(A) 由第一步和第二步反应中可得: k1= k2= c(E)=k2·c(D)·c(B)=k2·k·c(A)·c(B) ∴r=k3·k2·k c(A) ·c(B)·c(A) =k·c(A)·c(B)
5、4.反应A→产物,当A的浓度等于0.10mol·L-1及0.050mol·L-1时,测得某反应速率,如果前后两次速率的比为(1)0.50;(2)1.0;(3)0.25,求上述三种情况下反应的级数。解:设反应速率方程为r=k[c(A)]n=取对数: nlg=lg n=(1) n==10 一级反应 (2)n==0 零级反应 (3)n==2 二级反应5.假定某一反应的定速步骤是2A(g)+B(g)→C(g)将2.0molA(g)和
6、1.0molB(g)放在一只1L的容器中混合,将下列的速率同此时反应的初始速率相比较:(1)A和B都用掉一半时的速率;(2)A和B都用掉时的速率;(3)在1L容器里2.0molA(g)和2.0molB(g)混合时的初速率;(4)在1L容器里4.0molA(g)和2.0molB(g)混合时的初速率。解:此反应的速率放出为r=k[c(A)]2·[c(B)] 该反应的初速率为:r=k[c(2)]2·[c(1)]=4k(1)r1=k(1)2(0.5)=0.5k= 减少为初速率的倍(2)r2=k()2()=
7、 = 减少为初速率的倍(3) r3=k(2)2(2)=8k =2 增长为初速率的2倍(4)r4=k(4)2(2)=32k =8 增长为初速率的8倍6.试根据下表实验数据:时间/min c(A)/mol·L-1 c(B)/mol·L-1 0.00 0.1000 0.0000 5.00 0.0840 0.0160 7.00
8、 0.0776 0.0224 11.00 0.0648 0.0352(1)确定反应A→B是一级反应还是零级反应?(2)当A消耗了一半时间需要多少时间?解:(1)在0~5min间隔中=0.0032(mol·L-1·min-1)在5~7min间隔中=0.00320(mol·L-1·min-
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