補(bǔ)充作業(yè)第七章練習(xí)

1、第七章 補(bǔ)充練習(xí)一、填空：1. C14可存在于有生命的樹木中, C14放射性蛻變的半衰期是5730年, 一個(gè)考古樣里仍含有生命樹木72%的木質(zhì), 可求得考古樣的年紀(jì)有_年。（放射性元素的衰變屬于一級反應(yīng)）2. 某一級反應(yīng)的半衰期為10min, 其反應(yīng)速率常數(shù)k = _ 。3. 解釋以下概念： 基元反應(yīng)： ；總包反應(yīng)： ； 反應(yīng)分子數(shù)： ； 反應(yīng)級數(shù)： ； 判斷以下說法正誤： （1）二級反應(yīng)一定是雙分子反應(yīng)。（ ） （2）雙分子反應(yīng)一定是二級反應(yīng)。（ ） （3）A（g） 3B(g)+C(g) 是基元反應(yīng)。 （ ） （4）A+ (12)BP4. 試歸納零級、一級、二級、n級反應(yīng)的特征。5. 反應(yīng)2

2、O33O2的速率方程為r=kO32。如果用O3消耗或O2生成的速率表示反應(yīng)速率，相應(yīng)的速率常數(shù)kO3、kO2與k有何關(guān)系？6. 碰撞理論的基本假定是什么？閾能與實(shí)驗(yàn)活化能的關(guān)系是：Ea=Ec+(1/2)RT。 （1） 反應(yīng)物分子要發(fā)生反應(yīng)必須經(jīng)過碰撞； （2） 只有碰撞能量大于臨界值的碰撞才是有效碰撞； （3） 反應(yīng)速度等于單位時(shí)間單位體積發(fā)生的有效碰撞次數(shù)。7. 過渡狀態(tài)理論的基本假定是什么？ （1）反應(yīng)物分子先形成高勢能的活化絡(luò)合物，再由活化絡(luò)合物變?yōu)楫a(chǎn)物； （2）反應(yīng)物與活化絡(luò)合物處于快速平衡，反應(yīng)速率由活化絡(luò)合物的分解速率決定。對n分子液相反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)活化能與絡(luò)合物活化焓的關(guān)系是：Ea=

3、Hm + RT ；對n分子氣相反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)活化能與絡(luò)合物活化焓的關(guān)系是：Ea=Hm + nRT。8. 鏈反應(yīng)的三個(gè)基本步驟是： ， ，和 。9. 催化反應(yīng)的基本特征有哪些？（答案供參考，能答出前三點(diǎn)即可） （1）改變反應(yīng)歷程，降低活化能 ； （2）加快反應(yīng)速率，不改變反應(yīng)的平衡 ；（3）具有特殊的選擇性 ；（4）正反應(yīng)催化劑也是逆反應(yīng)催化劑 ；（5）少量雜質(zhì)會(huì)影響催化劑活性 ；（6）催化劑用量不大時(shí)，反應(yīng)速率與催化劑的量成正比。10. 增加濃液中的離子強(qiáng)度時(shí)，對以下3個(gè)反應(yīng)的速率系數(shù)有何影響？二、計(jì)算：類型一：反應(yīng)速率，速率常數(shù)的定義及表達(dá)式1. 氣相反應(yīng)A+BP為二級反應(yīng)。25C，當(dāng)cA=0.

4、01moldm3，cB=0.02moldm3時(shí)，測得產(chǎn)物P的分壓隨時(shí)間變化率為0.25kPas1，分別寫出以濃度和壓力表示的速率方程并求反應(yīng)的速率常數(shù)。(dcA/dt=kcAcB，k=0.504dm3mol1s1；dpA/dt=kpApB，k=2.03104kPa1s1)提示：C=n/V=p/RT, , 將P的分壓隨時(shí)間變化率代入計(jì)算即可。，將以上結(jié)果和cA，cB值代入計(jì)算速率常數(shù)，注意單位。，求k=?類型二：動(dòng)力學(xué)反應(yīng)級數(shù)的計(jì)算（1）氣相壓力等與反應(yīng)時(shí)間關(guān)系；（題2）（2）液相濃度（旋光度、電導(dǎo)率、體積等可表征濃度的量）與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系（題3）（3）轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系。2. 雙光氣分解反

5、應(yīng)C1C2OOC132COC12為一級反應(yīng)，將一定量雙光氣迅速引入一個(gè)553K的恒容容器中，751s后測得系統(tǒng)壓力為2710Pa，經(jīng)很長時(shí)間反應(yīng)終了時(shí)，測得系統(tǒng)壓力為4008Pa，求其速率系數(shù)。3. 323K時(shí)有機(jī)物A的酸催化水解反應(yīng)速率方程為，實(shí)驗(yàn)證明當(dāng)pH 一定時(shí)，半衰期t1/2與A的初濃度無關(guān)，測定已知，當(dāng)pH=5時(shí)，t1/2 = 69.3min； pH=4時(shí)，t1/2=6.93min，求（1）速率方程的表達(dá)式；（2）323K時(shí)的速率系數(shù)k；（3）在pH=6和pH=3時(shí)，若A水解70%，所需的時(shí)間比為多少？類型三：反應(yīng)級數(shù)求法：（積分法、微分法、半衰期法、孤立法等）4. 氣相反應(yīng)2NO+

6、2H2N2+2H2O在恒溫恆容反應(yīng)器中進(jìn)行，反應(yīng)開始時(shí)容器中只有NO和H2，且它們的分壓相同，測得在不同的起始壓力下，相應(yīng)的半壽期有如下結(jié)果，求該反應(yīng)級數(shù)。P0/kPa47.2045.4038.4033.4626.93t1/2/min811021401802245. 298K時(shí)研究反應(yīng)A+2BC+D，已知其速率方程為r = kAxBy。當(dāng)A、B的起始濃度分別為0.010moldm3和0.020moldm3時(shí)，測得如下數(shù)據(jù)；t/h090217B/moldm-30.0200.0100.005 求反應(yīng)總級數(shù)；（）當(dāng)A、B起始濃度均為0.020moldm3時(shí)，測得反應(yīng)初始速率為上述實(shí)驗(yàn)的1.4倍，求x

7、、y及速率常數(shù)k。類型四：有關(guān)活化能的計(jì)算：（1）速率常數(shù)與活化能；（2）半衰期與活化能；（3）轉(zhuǎn)化率與活化能；6. 溶液中某反應(yīng)A+BC+D為對A、B皆為一級的二級反應(yīng)，反應(yīng)開始時(shí)溶液中A和B的濃度均為0.01moldm3，在298K時(shí)，10分鐘后有39%的A發(fā)生了反應(yīng)，在308K時(shí)，10分鐘后A反應(yīng)了55%，求反應(yīng)的指前因子和實(shí)驗(yàn)活化能。7. 實(shí)驗(yàn)測得N2O初始壓力p0不同時(shí)其熱分解反應(yīng)2N2O(g)2N2(g)+O2(g)的半壽期數(shù)據(jù)如下，推測反應(yīng)級數(shù)，設(shè)以dN2O/dt表示反應(yīng)速率，計(jì)算各溫度下的速率常數(shù)和實(shí)驗(yàn)活化能。T/K96710301030P0/kPa39.248.096.0t1

8、/2/ 從下列總反應(yīng)速率常數(shù)與各基元反應(yīng)速率常數(shù)的關(guān)系，導(dǎo)出總反應(yīng)表觀活化能與基元反應(yīng)活化能的關(guān)系。（）k=k2(k1/k-1)1/2, Ea=Ea2+(Ea1Ea-1)/2（）k=k1+k2, Ea=(k1Ea1+k2Ea2)/(k1+k2)（）k=k1k2/(k2+k3), Ea=Ea1+k3(Ea2Ea3)/(k2+k3)提示：Ea=RT2(dlnk/dT)類型五：反應(yīng)速率理論的有關(guān)計(jì)算：（1）碰撞理論；（作業(yè)第20題）（2）過渡態(tài)理論；（作業(yè)第21題）類型六：穩(wěn)態(tài)近似與平衡近似求解動(dòng)力學(xué)方程9. 反應(yīng)H2+Br22HBr具有以下鏈反應(yīng)機(jī)理： (1) Br2 +

9、 M2Br + M k1 (2) Br + H2HBr+ H k2 (3) H + Br2HBr + Br k3 (4) H + HBrH2 + Br k4 (5) Br + Br + MBr2 + M k5 試導(dǎo)出反應(yīng)的速率方程： ；類型七：復(fù)雜反應(yīng)的速率常數(shù)、轉(zhuǎn)化率及反應(yīng)時(shí)間的相關(guān)計(jì)算10. 一定溫度下，對峙反應(yīng)的正反應(yīng)為二級，逆反應(yīng)為一級。達(dá)平衡時(shí)Be=1.0moldm3，平衡常數(shù)Kc=1.0108dm3mol1，測得弛豫時(shí)間為2.0103s。證明 1=4k1Ae+k1求k1和k111. 某連串反應(yīng)兩步驟的速率常數(shù)k1=0.45min1，k2=0.75min1； t=0時(shí)cB0=cC0=0, cA0=1.50moldm-3。(1)反應(yīng)經(jīng)多長時(shí)間B的濃度達(dá)到最大值？(2)此時(shí)A、B、C的濃度各為若干？12. 一定溫度下，當(dāng)有碘存在作催化劑時(shí)，氯苯與氯在二硫化碳溶液中發(fā)生二級平行反應(yīng)如下；C6H5Cl+Cl2HCl+鄰-C6H4Cl2C6H