第十一章 动力学(一)习题解答

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1、第十一章习题解答1、298K时N2O5(g)分解反应其半衰期为5.7h，此值与N2O5的起始浓度无关，试求：（1）该反应的速率常数。（2）作用完成90%时所需时间。解半衰期与起始浓度无关的反应为一级反应，代入一级反应公式即可求(1)(2)例、某气相反应的速率表示式分别用浓度和压力表示时为：rc=kc[A]n和rp=kppAn，试求kc与kp之间的关系，设气体为理想气体。解因设气体为理想气体。所以pAV=nART,pA=cART=[A]RT设气相反应为aA(g)→P(g)则将上面结果代入化简kc与kp之间的关系为3、对于1/2级反应试证明：（1）；（2）证（1），

2、积分，所以（2）当时，，代入（1）式所以例、某人工放射性元素放出α粒子，半衰期为15min，试问该试样有80%分解，需时若干？解放射性元素分解为一级反应，例、把一定量的PH3(g)迅速引入温度为950K的已抽空的容器中，待反应物达到该温度时开始计时（此时已有部分分解），测的实验数据如下：t/s058108∞p/kPa35.0036.3436.6836.85已知反应4PH3(g)P4(g)+6H2(g)为一级反应，求该反应的速率常数k值（设在t=∞时反应基本完成）。解对一级反应，其积分式为，下面找出总压p与反应物浓度cA间的关系，设cA=Mp+N，(1)当t=0时

3、，cA=cA,0，p=p0，cA,0=Mp0+N(2)当t=∞时，cA=0，p=p∞，0=Mp∞+N(3)(2)－(3)式，得cA,0=M（p0－p∞）(4)(1)－(3)式，得cA=M（p－p∞）(5)(4)、(5)式代入一级反应积分式得，所以当t=58s时，当t=108s时，4、在298K时，用旋光仪测定蔗糖在酸溶液中水解的转化速率，在不同时间所测得的旋光度（）如下t/min010204080180300∞/(º)6.606.175.795.003.711.40-0.24-1.98试求该反应的速率常数k值。解蔗糖在酸溶液中水解可按准一级反应处理，且蔗糖浓度与

4、旋光度之间亦存在线性关系，即cA=M+N，与上题道理相同可得，代入一级反应积分方程得，然后以对t作图，得一直线，斜率为-k，求得。或将各组数据代入，求出k值，然后取平均值，结果与作图求取一致。6、含有相同物质的量的A、B溶液，等体积相混合，发生反应A+B→C，在反应经过了1小时后，发现A已消耗了75%，当反应时间为2小时后，在下列情况下，A还剩余多少没有反应？(1)当该反应对A为一级，对B为零级；(2)当该反应对A，B均为一级；(3)当该反应对A，B均为零级。解(1)一级反应时当t=2h时，1-y=6.25%(2)二级反应时，运用a=b的二级反应公式当t=2h时

5、，1-y=14.3%(3)零级反应时当t=2h时，y=1.5＞1，说明A早已作用完毕。当y=1时A刚好作用完，所需时间为。7、在298K时，NaOH与CH3COOCH3皂化作用的速率常数k2与NaOH和CH3COOC2H5皂化作用的速率常数的关系为k2=2.8。试问在相同的实验条件下，当有90%的CH3COOCH3被分解时，CH3COOC2H5的分解百分数为若干？（设碱与酯的浓度均相等）解碱与酯的皂化作用是典型的二级反应，所以，，解得=0.76或=76%。9、对反应2NO(g)+2H2(g)N2(g)+H2O(l)进行了研究，起始时NO与H2的物质的量相等。采用

6、不同的起始压力相应的有不同的半衰期，实验数据为/kPa47.2045.4038.4033.4626.93/min81102140180224求该反应级数为若干？解已知n级反应半衰期的表示式为取对数以～作图，得一直线，斜率为1-n，求得n≈3。或用下述公式代入各组数据，求出n值，然后取平均值得。10、已知某反应的速率方程可表示为，请根据下列实验数据，分别确定该反应对各反应物的级数、和的值并计算速率系数k。r0/(10-5mol·dm-3·s-1)5.05.02.51.41[A]0/(mol·dm-3)0.0100.0100.0100.020[B]0/(mol·dm

7、-3)0.0050.0050.0100.005[C]0/(mol·dm-3)0.0100.0150.0100.010解根据反应的速率方程，将四组实验数据代入得(1)(2)(3)(4)(1)/(2)得，解得(1)/(3)得，解得(4)/(1)得，(3)式取对数解得k=2.5×10-4(mol·dm-3)1/2·s-112、某抗菌素在人体血液中呈现简单级数的反应，如果给病人在上午8点注射一针抗菌素，然后在不同时刻t测定抗菌素在血液中的浓度c(以mg/100cm3表示)，得到如下数据：t/h481216c/(mg/100cm3)0.4800.3260.2220.151

8、(1)确定反应级数；(2