《物理化學(第五版)》第十一章復習題答案

小結——第十一章積分法半衰期法孤立法對峙反應鏈反應一級反應《物理化學(第五版)》第十一章復習題答案總結《物理化學(第五版)》第十一章復習題答案反應速率與速率常數(shù)T一定時的恒容系統(tǒng)中進行的化學反應：aA+bB=fF+gG《物理化學(第五版)》第十一章復習題答案《物理化學(第五版)》第十一章復習題答案反應級數(shù)n說明0127：6：43：2：17：3：1t1/8和t1/4分別為反應物反應了7/8和3/4所需的時間《物理化學(第五版)》第十一章復習題答案確定反應速率方程嘗試法(積分法)：將實驗數(shù)據(jù)代入各級速率方程的積分式求k,以k是否為常數(shù)確定n.。微分法《物理化學(第五版)》第十一章復習題答案半衰期法孤立法(改變物質數(shù)量比例)：在其他反應物大大過量條件下，求某反應物的分級數(shù)?！段锢砘瘜W(第五版)》第十一章復習題答案對峙反應k=(k1+k-1)K

=k1/k-1平行反應《物理化學(第五版)》第十一章復習題答案連續(xù)反應Arrhenius方程vantHoff規(guī)則《物理化學(第五版)》第十一章復習題答案復習題1

1.請根據(jù)質量作用定律寫出下列基元反應的反應速率表示式(試用各種物質分別表示)。(1)A+B=2P(2)2A+B=2P(3)A+2B=P+2S(4)2Cl+M=Cl2+M《物理化學(第五版)》第十一章復習題答案復習題1《物理化學(第五版)》第十一章復習題答案復習題22.零級反應是否是基元反應?具有簡單級數(shù)的反應是否一定是基元反應?反應Pb(C2H5)4=Pb+4C2H5,是否可能為基元反應?零級反應不可能是基元反應，因為沒有零分子反應。一般是由于總反應機理中的決速步與反應物的濃度無關，所以對反應物呈現(xiàn)零級反應的特點。零級反應一般出現(xiàn)在表面催化反應中，決速步是被吸附分子在表面上發(fā)生反應，與反應物的濃度無關，反應物通?？偸沁^量的。《物理化學(第五版)》第十一章復習題答案復習題2基元反應一定具有簡單反應級數(shù)，但具有簡單級數(shù)的反應不一定是基元反應，如H2(g)+I2(g)=2HI(g)是二級反應，但是一個復雜反應。Pb(C2H5)4=Pb+4C2H5，不可能是基元反應。根據(jù)微觀可逆性原理，正、逆反應必須遵循相同的途徑?；磻疃嘀挥腥肿臃磻F(xiàn)在逆反應有五個分子，所以逆反應不可能是基元反應，則正反應也不可能是基元反應?！段锢砘瘜W(第五版)》第十一章復習題答案復習題33.在氣相反應動力學中，往往可以用壓力來代替濃度，若反應aA→P為n級反應。式中kp是以壓力表示的反應速率常數(shù)，pA是A的分壓。所有氣體可看作理想氣體時，請證明kp=kc(RT)1-n?！段锢砘瘜W(第五版)》第十一章復習題答案復習題3《物理化學(第五版)》第十一章復習題答案復習題3《物理化學(第五版)》第十一章復習題答案復習題44.對于一級反應，列式表示當反應物反應掉1/n所需要的時間t是多少?試證明一級反應的轉化率分別達到50%,75%,87.5%所需的時間分別為t1/2,2t1/2,3t1/2?！段锢砘瘜W(第五版)》第十一章復習題答案復習題4《物理化學(第五版)》第十一章復習題答案復習題4《物理化學(第五版)》第十一章復習題答案復習題55.對反應A一P，當A反應掉3/4所需時間為A反應掉1/2所需時間的3倍，該反應是幾級反應?若當A反應掉3/4所需時間為A反應掉1/2所需時間的5倍，該反應是幾級反應?請用計算式說明?！段锢砘瘜W(第五版)》第十一章復習題答案復習題5《物理化學(第五版)》第十一章復習題答案復習題5所以，對a=b的二級反應，t3/4=3t1/2。同理，對a=b=c的三級反應t3/4=5t1/2?！段锢砘瘜W(第五版)》第十一章復習題答案復習題66.某一反應進行完全所需時間是有限的，且等于c0/k(c0為反應物起始濃度)，則該反應是幾級反應?零級《物理化學(第五版)》第十一章復習題答案復習題77.請總結零級反應、一級反應和二級反應各有哪些特征?平行反應、對峙反應和連續(xù)反應又有哪些特征?零級反應：cA～t作圖為直線，斜率為k0,k0的量綱為[濃度][時間]-1,t1/2=a/2k0.一級反應：lncA～t作圖為直線，斜率為-k1,k1的量綱為[時間]-1,t1/2=ln2//k1.二級反應：1/cA～t作圖為直線，斜率為k2,k2的量綱為[濃度]-1[時間]-1,t1/2=1/k2a《物理化學(第五版)》第十一章復習題答案8.某總包反應速率常數(shù)k與各基元反應速率常數(shù)的關系為k=k2(k1/2k4)1/2，則該反應的表觀活化能Ea和指前因子與各基元反應活化能和指前因子的關系如何?復習題8《物理化學(第五版)》第十一章復習題答案復習題99.某定容基元反應的熱效應為100kJ·mol-1，則該正反應的實驗活化能Ea的數(shù)值將大于、等于還是小于100kJ·mol-1，或是不能確定?如果反應熱效應為-100kJ·mol-1，則Ea的數(shù)值又將如何?對于吸熱反應，Ea大于等于100kJ·mol-1;對于放熱反應，Ea值無法確定?！段锢砘瘜W(第五版)》第十一章復習題答案復習題1010.某反應的Ea值為190kJ·mol-1，加入催化劑后活化能降為136kJ·mol-1。設加入催化劑前后指前因子A值保持不變，則在773K時，加入催化劑后的反應速率常數(shù)是原來的多少倍?《物理化學(第五版)》第十一章復習題答案根據(jù)Arrhenius經(jīng)驗式k=Ae(-Ea/RT)，設加了催化劑的速率常數(shù)為k2，未加催化劑的速率常數(shù)為k1，代人相應的數(shù)據(jù)后相比，得復習題10可見，加入催化劑可以明顯地提高反應速率。《物理化學(第五版)》第十一章復習題答案復習題1111.根據(jù)van'tHoff經(jīng)驗規(guī)則:"溫度每增加10K，反應速率增加2~4倍"。在298~308K的溫度區(qū)間內(nèi)，服從此規(guī)則的化學反應之活化能值Ea的范圍為多少?為什么有的反應溫度升高，速率反而下降?《物理化學(第五版)》第十一章復習題答案復習題11因為活化能的定義可表示為Ea=RT2(dlnk/dT)當取溫度的平均值為303K，dlnk/dT=0.2時，Ea=152.7kJ·mol-1。同理，當dlnk/dT=0.4時，E=305.3kJ·mol-1?；罨艽蠹s處于這范圍之內(nèi)?！段锢砘瘜W(第五版)》第十一章復習題答案復習題11對于復雜反應，如果有一步放出很多熱，大于決速步的活化能，或激發(fā)態(tài)分子發(fā)生反應，生成處于基態(tài)的生成物，表觀上活化能是負值，所以有負溫度系數(shù)效應，反應溫度升高，速率反而下降。這種反應不多，一般與NO氧化反應有關?！段锢砘瘜W(第五版)》第十一章復習題答案12.某溫度時，有一氣相一級反應A(g)→2B(g)+C(g)，在恒溫、恒容條件下進行。設反應開始時，各物質的濃度分別為a,b,c，氣體總壓力為p0，經(jīng)t時間及當A完全分解時的總壓力分別為pt和p∞，試推證該分解反應的速率常數(shù)為復習題12《物理化學(第五版)》第十一章復習題答案

A(g)→2B(g)+C(g)t=0p000p總=p0t=tpA=p0-p2pppt=p0+2p

t=∞02p0p0p∞=3p0r=-dpA/dt=kppApA=p0-p=1/3p∞-1/2(pt-p0)=1/3P∞-1/2(pt-1/3p∞)

=1/2(p∞-pt)復習題12《物理化學(第五版)》第十一章復習題答案復習題12代入速率方程，進行定積分:式中k=1/2kp，是表觀速率常數(shù)。《物理化學(第五版)》第十一章復習題答案復習題1313.已知平行反應A→B和A→C的活化能分別為Ea,1、Ea,2，且Ea,1>Ea,2，為提高B的產(chǎn)量，應采取什么措施?措施一:選擇合適的催化劑，減小活化能Ea,1，加快生成B的反應;措施二:提高反應溫度，使k1的增加量大于k2的增加量，使B的含量提高。《物理化學(第五版)》第十一章復習題答案復習題1414.從反應機理推導速率方程時通常有哪幾種近似方法?各有什么適用條件?從