物理化学第十一章课后题答案.doc

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1、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

2、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）

3、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a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

4、，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

5、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(1)在30℃时，药物每小时的分解速率是多少？(2)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？(3)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：（1）T=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=1

6、3.32℃。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；（2）400K时，反应10s时A,B的浓度，（3）400K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                         

7、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             该方程的解为          （2）