资源描述：
《第08章--复杂反应动力学--习题及答案.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、个人收集整理勿做商业用途第八章复杂反应动力学8-1．对于平行反应,设Eａ、E１、E2分别为总反应的表观活化能和两个平行反应的活化能，证明存在以下关系式:Ｅa=（k1E1+ ｋ２E2)/(k１+k2)。证明:总速率:-d[A]／dt ＝ｋ1[A]+k2［A］= (k1+k2）[A]=ｋ'[A]其中k＇=ｋ1 + k2= Aexp(-E'/RＴ),∵又∵ﻩ所以 8-２.醋酸高温裂解制乙烯酮，副反应生成甲烷CH３CＯOH—k1→ＣH２＝CO＋Ｈ2O CH3CＯOH—k2→CH4＋CO２ 已知在1１89ｋ时ｋ1=4．65s－1,k2＝３.
2、74ｓ－1。试计算:(1)99％醋酸反应需要的时间;(2)在1１8９K时,乙烯酮的最高效率？如何提高选则性?解:ＡBＣｔ=0 ａ ０ 0t=ｔx y z（1）ln(ａ/x)＝(k1+k2)t x=(1-0.９9)a＝0.01a t=［ln(ａ/0.０1a）］/(ｋ１＋k2) =(ln100）/（4．6５＋３．74)=０．54８9ｓ个人收集整理勿做商业用途(2) y/z=k1/k2=4．6５/3．７４＝１.２4３ z＝0．4414a 解得：ｙ+z＝a－x=0.99a y=0．54８6a 收率,就是产率=产品量/转化反应
3、物量＝0.５４８６a/0.９9ａ=5５.42％由于k1与k2相差不大,说明两者解离能相差不大，改变温度效果不好。可采用选择适当催化剂,降低E1,增加k1/k2的比值,来提高选择性。８-3.当有碘存在作催化剂,氯苯和氯在二硫化碳溶液中发生如下的平行反应: C6H５Cｌ＋Ｃl2—k1→o－C６H4Ｃｌ2＋HCl C6H５Cl＋Cl２—ｋ2→p-Ｃ６Ｈ４Cl２＋ＨCl设温度和碘的浓度一定时，C6H５Cl及Cl2在CS2溶液中的起始浓度均为0．5ｍoｌ·kg－1。30分钟后，有15%的C6H５Cl转变为 o－Ｃ6Ｈ4Ｃl2,有25％转变为
4、p－C6H4Ｃl２，求：k１和ｋ2。 解: C6H5Ｃl２ +Cl2 → o-C6H4Cｌ2,p－Ｃ６Ｈ４Ｃl２ t=0 0.５＝a０．５=ａ 0 0 t=3０0.５-ｙ-z ０.5-y-z y ｚ y＝0.5×15%=０．675 z=0.5×２5%=０．125 令x=y+z，x＝y＋z=０.２0 0.5-y-ｚ＝0.5－０.2=0.３ -d（a-x)/dt＝(ｋ１+k2）（a－x）2 －d（ａ-x）／(ａ－x)2=（k１＋k2）dｔ 1/(a－x)-1/a＝（ｋ1+ｋ２)t,x/[a（ａ
5、－ｘ)］＝(k1＋k２）t ｋ1＋k２＝x／[at（a-x）]＝0.20/(0.5×30×０.３）=０.０4444 k１/k2=ｙ/z＝０.０７５/0.125＝0.6 解之： k２＝2.77８×1０－2kg·moｌ－1·min－1 k1＝1.６67×１0－２kg·ｍol-1·miｎ－18-４.在726K时,1，2－二甲基环丙烷的顺反异构体的转化时１－1级可逆反应，顺式的百分组成随时间的变化如下：t／s０4590 225 36０ ５85∝%顺式异构体100 ８９.２81.1 62.3５0.7 ３9.930.0个人
6、收集整理勿做商业用途 试求算此反应的(1）平衡常数；(２)正向和逆向反应的速率常数。解： Ａ(顺式) ﻩＢ（反式) t＝0100 0 a＝10０.0 t=∞3０.0 ７0.0 xｎ=70.0t＝t a-x x kC＝xn/(a-xｎ）=70/３0=2.33lｎ［ｘn／（ｘｎ－x)]＝（ｋ1+k-1)tｘn－x＝(a-x)+xn－a＝%顺式-30列表：ｔ/s ０４５ 90225360 585xn－x７0 59．2 51.1 3２.３ 20．7 ９.９ln[ｘn/(xｎ－x)］０.0 0.168 0.
7、3１50.7７6 1.2181．９6以ln[xｎ/（xn－x)]~t画图，斜率m=３．３５×10－3 ｋ1+k－１＝3．35×1０-3k1／k-１=2.33 k-1＝１．0０６×1０-3 s-1 k1=2．３４4×10－３s-1 8-5某对峙反应AＢ;ＢA；已知 k1=０.00６min－１,ｋ－1=0.002mｉｎ－1.如果反应开始时只有 A, 问当 Ａ和 B的浓度相等时，需要多少时间？解： ＡB t=0 ［A]０0 t＝∞ [Ａ］e [A］0－[A］e t＝t [A] ［A] 当[A]=［B]时,
8、[Ａ]=0.5[A]0，（[A]0-[Ａ]e）/[A］e =k1/k-１ ([Ａ]０-[A]e)／[Ａ］ｅ =0.０06/0．002个人收集整理勿做商业用途[A]e＝1／4[Ａ]01-1级对峙反应：lｎ{([Ａ]－[A］e）/([Ａ]0-[A］e)
