南京大学《物理化学》练习 第十章 化学动力学基础(一)

第十章化学动力学基础（一）

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1. 298 K时N2O5(g)分解反应半衰期t1/2为5.7 h,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%时所须的时间.

2. 某人工放射性元素放出α粒子,半衰期为15 min ,试问该试样有80%分解,需时若干?

3. 把一定量的PH3(g)迅速引入温度为950 K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),测得实验数据如下:

t/s 0 58 108 ∞

P/kPa 35.00 36.34 36.68 36.85

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)

4. 在某化学反应中随时检测物质A的含量,1小时后,发现A已作用了75%,试问2小时后A还剩余多少没有作用?若该反应对A 来说是: (1) 一级反应.

(2) 二级反应(设A与另一反应物B起始浓度相同)

(3) 零级反应(求A作用完所用时间)

5. 在298 K时, NaOH与CH3COOCH3皂化作用的速率常数k2与NaOH与CH3COOC2H5皂化作用的速率常数k2' 的关系为k2=2.8k2' .试问在相同的实验条件下,当有90% CH3COOCH3被分解时, CH3COOC2H5的分解百分数为若干?

6. 对反应2NO(g) +2H2(g)---> N2(g) +2H2O(l) 进行了研究,起始时NO与H2的物质的量相等.采用不同的起始压力相应的有不同的半衰期,实验数据为:

p0 /kPa 47.20 45.40 38.40 33.46 26.93

t1/2/min 81 102 140 180 224

求该反应级数为若干?

7. 反应A+B P的动力学实验数据如下,

[A]0/(mol·dm-3) 1.0 2.0 3.0 1.0 1.0

[B]0/(mol·dm-3) 1.0 1.0 1.0 2.0 3.0

r0/(mol·dm-3·s-1) 0.15 0.30 0.45 0.15 0.15

若该反应的速率方程为 ,求x和y的值.

8. 碳的放射性同位素在自然界树木中的分布基本保持为总碳量的

1.10×%.某考古队在一山洞中发现一些古代木头燃烧的灰烬,经分析的含

量为总碳量的9.87×%,已知的半衰期为5700年,试计算这灰距今约有多少年?

9. 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/100 cm3表示),得到以下数据

t/h 4 8 12 16

c /(mg/100 cm3） 0.480 0.326 0.222 0.151

(1) 确定反应的级数.

(2) 求反应的速率常数k和半衰期t1/2.

(3) 若抗菌素在血液中浓度不低于0.37 mg/100 cm3才为有效,问约何时该注射第二针?

10. 在抽空的刚性容器中,引入一定量纯A气体(压力为p0)发生如下反应: A(g) ---> B(g) +2C(g),设反应能进行完全,经恒温到323K时开始计时,测定体系总压随时间的变化关系如下:

t/min 0 30 50 ∞

p总／kPa 53.33 73.33 80.00 106.66

求反应级数和速率常数.

11. 当有碘存在作为催化剂时,氯苯(C6H5Cl)与氯在CS2溶液中有如下的平行反应:

C6H5Cl+Cl2HCl+邻-C6H4Cl2.

C6H5Cl+Cl2 HCl+对-C6H4Cl2.

设在温度和碘的浓度一定时, C6H5Cl和Cl2在CS2溶液中的起始浓度均为0.5 mol·dm-3,30 min后有15%的C6H5Cl转化为邻-C6H4Cl2,有25%的C6H5Cl转化为对-C6H4Cl2,试计算k1和k2.

12. 有正,逆反应各为一级的对峙反应:

D-R1R2R3CBr L-R1R2R3CBr

已知两个半衰期均为10 min,今从D-R1R2R3CBr的物质的量为1.00 mol开始,试计算10 min之后,可得L-R1R2R3CBr若干?

13. 某一气相反应 A(g) B(g)+C(g)

已知在298K时,k1=0.21 s-1,k2=5×Pa-1*s-1,当温度升至310 K时, k1和k2值均增加1倍,试求:

(1) 298K时平衡常数K p.

(2) 正,逆反应的实验活化能.

(3) 反应的Δr H m .

(4) 在298 K时,A的起始压力101.325 kPa, 若使总压力达到151.99 k时,问需若干?

14. 某一级反应在340 K时完成20%需时3.20 min,而在300 K时同样完成20%需时12.6 min,试计算该反应的实验活化能.

15. 某溶液中反应开始前含有NaOH和CH3COOC2H5的浓度均为0.01 mol·dm-3,在298K时,10分钟内有39%的CH3COOC2H5分解而在308 K时,10分钟内分解了55%,试计算:

(1) 在288K时,在10分钟内,酯分解了多少?

(2) 在293K时,若有50%的酯分解,需时若干?

16. 设有一反应2A(g)+B(g) ---> G(g)+H(s) 在某恒温密闭容器中进行,开始时A和B的物质的量之比为2:1,起始总压为3.0 kPa在400K时,60s后容器中的总

压为2.0 kPa ,设该反应的速率方程为,实验活化能为100

kJ/mol. 求

(1) 400 K时,150 s后容器中B的分压为若干?

(2) 在500 K时,重复上述实验,求50 s 后B的分压为若干?

17. 光气热分解的总反应为 COCl2 = CO+Cl2,该反应的历程为

(1) Cl2 <---> 2Cl