化学反应动力学习题课-2010级

化学反应动力学习题课-2010级

1.某有机化合物A在酸催化下发生水解反应，在323K, pH=5的溶液中进行时，

其半衰期为69.3min，在pH=4的溶液中进行时，其半衰期为6.93min，且知在两个pH的各自条件下，半衰期均与A的初始浓度无关。设反应的速率方程为

试计算：（1）α和β的值；（2）323K时反应的速率系数k;（3）323K时，在pH=3的水溶液中，A水解80%所需的时间。

[引申] 在298K时，某有机物A发生水解反应，用酸作催化剂，其速率方程可表示为

保持A的起始浓度不变，改变酸浓度，分别测定了两组转化分数y=0.5和y=0.75所需的时间t1/2和t3/4，实验数据如下：

实验编号[A]/mol/dm3[H+]/mol/dm3t1/2/h t3/4/h

1 0.1 0.01 1.0 2.0

2 0.1 0.02 0.5 1.0

试求对反应物A和对酸催化剂的反应级数α和β的值。

2.已知乙烯的热分解反应C2H4(g) = C2H2(g) + H2(g)为一级反应，反应的活化能

E a=250.8 kJ/mol。在1073K时，反应经过10h有50%的乙烯分解，求反应在

1573K时分解50%的乙烯需要的时间。

[引申] 某药物如果有30%被分解，就认为已失效。若将该药物放置在3o C的冰箱中，其保质期为两年。某人购回刚出厂的这种药物，忘了放入冰箱，在室温（25o C）下搁置了两周。请通过计算说明该药物是否已经失效。已知药物的分解分数与浓度无关，且分解的活化能E a=130.0 kJ/mol。

3.乙醛热分解反应的主要机理如下：

试推导：（1）用甲烷生成速率表示的速率方程；（2）表观活化能E a的表达式。

4.373K时在一抽真空密闭容器中进行如下具有简单级数的反应

A(g) →2B(g) + C(g)

已经反应半衰期与反应物起始浓度无关。反应刚开始时容器中仅有A存在，反应进行到10分钟时体系总压为23.47kPa，反应经足够长时间后体系总压为

36.01kPa，试求：

(1)反应的速率系数k A和半衰期；

(2)反应进行1小时后A的分压及体系的总压。

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