第十章動力學(xué)復(fù)習(xí)題及答案

第十章動力學(xué)（1）復(fù)習(xí)題及答案某基元反應(yīng),試分別用各種物質(zhì)隨時間的變化率表示反應(yīng)的速率方程式。答：2、如果二級反應(yīng)的速率常數(shù)k2值為1.0mol-1m3s-1，若單位用mol-1dm3s-1和mol-1dm3h-1表示，則k答：k2=1.0mol-1m3s-1=1.0mol-1*103dm3s-1=1.0*103mol-1dm3*(1h/3600)-1=3.6*106mol-1dm33、對一級反應(yīng)，列式表示，當(dāng)反應(yīng)物反應(yīng)掉1/n所需時間t為多少？答：對一級反應(yīng)，當(dāng)時ABt=0a0t=t∴4、對反應(yīng)AP，當(dāng)反應(yīng)物反應(yīng)掉3/4所需時間是它反應(yīng)掉1/2所需時間的3倍，該反應(yīng)是幾級反應(yīng)？請用計算式說明。答：APt=0at=ta-xx假設(shè)反應(yīng)的級數(shù)為n，則反應(yīng)的速率方程：。當(dāng)n=1時：根據(jù)題意，顯然不是一級反應(yīng)，當(dāng)n≠1時積分同理：根據(jù)題意：∴2n-1=2n-1=1n=2.為二級反應(yīng)。5、試證明一級反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率分別達(dá)50%、75%和87.5%，所需時間分別是t1/2，2t1/2，3t1/2。解：一級反應(yīng)。即當(dāng)y=50%.當(dāng)y=75%.當(dāng)y=87.5%.6、若某一反應(yīng)進(jìn)行完全所需時間是有限的，且等于c0/k（c0為反應(yīng)物起始濃度），該反應(yīng)是幾級反應(yīng)？解：對于一級反應(yīng)反應(yīng)完全需時間是無限的所以不是一級反應(yīng)，n≠1積分得：當(dāng)a=x時，反應(yīng)完全。要時，t有變化，則必須指數(shù)n-1≤0，則n≤1∵n為1是不正確的設(shè)∴n=0，則x=kt反應(yīng)完全x=a=c0;t=x/k=c0/k故反應(yīng)為0級反應(yīng)。7、某總反應(yīng)速率常數(shù)k與各基元反應(yīng)速率常數(shù)的關(guān)系為k=k2（k1/2k4）1/2，該反應(yīng)的表觀活化能和指前因子與各級基元的活化能和指前因子的關(guān)系如何？答：∴Ea=Ea2+Ea1-Ea48、若某反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔrHm為100KJ·mol-1，則該正反應(yīng)的活化能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ΔrHm為-100KJ·mol-1，則Ea的數(shù)值又將如何？答：當(dāng)ΔrHm=100KJ·mol-1時，是在等壓條件下，說明吸熱。（對基元反應(yīng)）顯然ΔrHm=E正-E逆=100KJ·mol-1∵E逆≥0∴E正≥100KJ·mol-1當(dāng)ΔrHm=-100KJ·mol-1時，說明放熱∵ΔrHm=E正-E逆E正=-100KJ·mol-1+E逆則正反應(yīng)的Ea不能確定它是大于、等于或小于|ΔrHm|。9、反應(yīng)CH3CHO=CH4+CO其Ea值為190KJ·mol-1，當(dāng)加入I2（g）（催化劑）以后，活化能Ea降為136KJ·mol-1，設(shè)加入催化劑前后指數(shù)前因子A值保持不變，則在773K時，加入I2（g）后反應(yīng)速率常數(shù)k′是原來k值的多少倍？（即求k′/k值。）答：10、根據(jù)范霍夫規(guī)則，，在298K~308K間，服從此規(guī)律的化學(xué)反應(yīng)之活化能Ea的范圍為多少？答：當(dāng)時，1.31*10-5Ea=ln2=0.693Ea=5.29*104J?mol-1=52.9kJ?mol-1當(dāng)時，1.31*15-5Ea=ln4=1.3863Ea=1.058*105J?mol-1=105.8KJ?mol-1活化能范圍5.29*104~10.58*104J?mol-1之間。即53~105.8KJ?mol-1之間11、在TK時，有一氣相一級反應(yīng)A（g）→2B（g）+C（g）在恒溫恒容下進(jìn)行，設(shè)反應(yīng)開始時它們的分壓分別為，總壓為P0，在t時刻和t=∞時總壓分別為pt和p∞，試推證。答：A（g）→2B（g）+C（g）t=0.t=tt→∞0,,一級反應(yīng)：積分：，把，代入。，。鏈反應(yīng)與非鏈反應(yīng)最主要的差別是什么？支鏈反應(yīng)中三種爆炸極限產(chǎn)生的原因有何不同？答：鏈反應(yīng)與非鏈反應(yīng)的差別在于鏈反應(yīng)化進(jìn)行過程中產(chǎn)生了自由基，它使鏈反應(yīng)能夠繼續(xù)。第一爆炸極限，在壓力很低時進(jìn)行。這時體系中自由基很容易擴(kuò)散到容器壁上銷毀自由基，容器銷毀速率大于自由基生成速率時，因此減少了鏈傳遞，使反應(yīng)不會進(jìn)行的很快。第二爆炸極限，是在壓力較高的情況下產(chǎn)生的。這時由于體系內(nèi)部濃度很大，發(fā)生自由基與自由基和分子的三分子碰撞而使自由基消失。當(dāng)三分子銷毀速率