物理化学第十一章课后题答案

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1、A—B时间为方时，A求100s后A37.若J为对行一级反应，A的初始浓度为％；和B的浓度分别为和巾。(1)试证(3)已知上】为0.2r转化率：b—此:匕-缶"Jfa-^A_{1-«(>[-+*H>J一~“4e02-czp[-(O.2+0.01)x100>=95.249640.高温下乙酸分解反应如下:,为o.oir1,的转化率。证：对行反应速率方程的积分形式为k

2、—CH4(B)+C02CH3COOH(A)―HcC^CO(C)+H2OK.i人在1089K时，肉=3・74『,k2=4.655-1o（1）试计算乙酸反应掉99%所需的时间；（2）当乙酸全部分解时，在给定温度下能够获得乙烯酮的最大产量是多

3、少?解：（1）根据/和£的单位知：该反应为一级平行反应，速率方程为In他=%+底)/得/=—?—ln^=0.555k+k?cA(2)若乙酸全部分解，则联立两式解得°二k、+k2%)=0.554%)即在给定温度下能够获得乙烯酮的最大产量是0.5540.0o41.对于两平行反应:毎鸟+右马%亠蜡证明：设两反应均为门级反应，且指前因子相同，则反应速率方程为k=馆+Jtjn4oq>卜春卜彳詞塲)+网卜制上式对T求导数磊峠卜磊卜爲卜寸罰州B(->)]ibS=Mi+^今&=空学虽43.气相反应I2(g)+H2(g)^2HI(g)是二级反应。现在一含有过量固化碘的反应器中充入50.663kPa的H2(g)

4、o已知673.2K时该反应的速率常数Z:=9.868xlO^kPa-'-s-1,固体碘的饱和蒸汽压为121.59kPa(假设固体碘与碘蒸气处于快速平衡)，且没有逆反应。(1)计算所加入的H2(g)反应掉一般所需要的时间；(2)验证下述机理符合二次反应速率方程。kj…【2佗)■讥71・快速r衡,K=kjk.]Il2(g)+21——匕A2HI(g)慢步骤解：(1)此二级反应的速率方程为V=kf(l2)P(H2),固体碘过量，所以碘的蒸汽压保持不变，则k'=&P(IJ=(9.868x10~9x121.59)5_1=1.20x10“「题给反应为假一级反应，速率方程为V=k，P(H2),则‘1/2In2

5、In21.20x10-65_,=5.776x106(2)第一步反应处于快速平衡，即&十=兽，于是=第二k_P(【2)步反应为慢步骤，为控制步骤，所以V=k2P(H2)P2(I)=k2P(H2)kcP(I2)=k2kP(H2)P(I2)=AP(H2)P(I2)，式中K=kck2由该机理推出的速率方程与题意相符，故该机理可能是正确的。43.某气相反应的机理如下，A■$■BB+C—D其中对活泼物质B可运用稳态近似法处理。求该反应的速率方程；并证明此反应在高压下为一级，低压下为二级。解：以产物D的生成速率表示的复合反应的速率方程为=k2cRcc(1)对活泼物质B采用稳态近似法，即车二叽-灯心-k2c

6、Bcc=0,解at将(2)带入(1)整理得：如=上2也乞dtJ+k2cc高压下:駅”，所以聲=念43.若反应磅->2AB有如下机理，求各机理以■"表示的速率常数。4：2理假）B出2BI块足平蔚.疋黑小）（1）A+B,AB（快）佃为以％交化表示的連覃常戴）h启込耳白zbJt为伙建平低环屿俱时（2）A4-B^AB（ft）（3）山+Bi人良：2AB快）解：（1）应用稳态近似法，dcAB/dt=k3cAcBdcA/dt=&Ca2一^3CACB=°dcAB/dt=心伙

7、/k3)(cA2/cB)cB（2）平衡态近似法A==席叹.乜=£=>CB=申m・•・％=冰阴酬=確忒•XH席£.思反应苗連申为刃匸/2。

8、（3）应用控制步骤近似法，反应的速率等于第一步的速率，而AB的生成速率为总反应速率的2倍：46.气相反应Hi+Cli~>HCl的机理为C3汁MT2QAtR.g=THa4Ci・2Q・4-M^a^lf试证:di证：应用稳态近似法■细3"%1切AO,细毘％・°一dMcit=0•先7宙哦％说側音如49.反应比+1?T2HI的机理为：k【2+M421・+MEh=150.6V-moK1岭1比+21•厶2HIE汇=209kJ・mol'1(1)推导该反应的速率方程。(2)计算反应的表观活化能。解：(1)以产物的牛成速率表示的速率方程为d%-vcc2dt_k2ch2ci对活泼自由基I可采用为稳态近似法处理：等=

9、k心一k2cHic,2-k3cMct2=0即“2=kgj^2CH2+因为Ea3=0,Ea2>0,所以k2CH^«k3CM9^2CH2+~则如=kgc]=kgs%=如®%=他s%d/k2cH^+k3cMkgC怕k3(2)由(1)得到&观二学，那么%E表观=^2.+Eg-E23=171.5kJ•mol