物理化学林树坤第8章化学动力学习题集规范标准答案
物理化学习题详细答案
葛华才等编.《物理化学》（多媒体版）配套部分章节的计算题解.高等教育出版社第一章热力学第一定律第二章热力学第二定律第三章多组分系统第四章化学平衡第五章相平衡第六章化学动力学第七章电化学第八章界面现象第九章胶体化学第十章统计热力学第一章热力学第一定律计算题1. 两个体积均为V 的密封烧瓶之间有细管相连，管内放有氮气。
将两烧瓶均放入100℃的沸水时，管内压力为50kPa。
若一只烧瓶仍浸在100℃的沸水中，将另一只放在0℃的冰水中，试求瓶内气体的压力。
解：设瓶内压力为p′，根据物质的量守恒建立如下关系：(p′V/373.15)+ (p′V/273.15)= 2(pV/373.15)即p′＝2×50 kPa/(1+373.15/273.15)=42.26 kPa2. 两个容器A 和B 用旋塞连接，体积分别为1dm3 和3dm3，各自盛有N2 和O2(二者可视为理想气体)，温度均为25℃，压力分别为100kPa 和50kPa。
打开旋塞后，两气体混合后的温度不变，试求混合后气体总压及N2 和O2的分压与分体积。
解：根据物质的量守恒建立关系式p 总(V A+V B)/ 298.15=( p A V A /298.15)+ (p B V B /298.15)得p 总= ( p A V A+ p B V B)/ (V A+V B) = (100×1+50×3) kPa/(1+3)=62.5 kPan(N2)= p A V A /RT A= {100000×0.001/(8.315×298.15)}mol = 0.04034 moln(O2)= p B V B /RT B= {50000×0.003/(8.315×298.15)}mol = 0.06051 mol葛华才编.《物理化学》（多媒体版）配套部分章节的计算题解.高等教育出版社－3 y (N 2)= n (N 2)/{ n (N 2)+ n (O 2)}= 0.04034/(0.04034+0.06051)=0.4y (O 2)=1- y (N 2)=1-0.4=0.6分压p (N 2)= y (N 2) p 总 = 0.4×62.5 kPa= 25 kPap (O 2)= y (O 2) p 总 = 0.6×62.5 kPa= 37.5 kPa分体积 V (N 2)= y (N 2) V 总 = 0.4×4 dm 3 = 1.6 dm 3V (O 2)= y (O 2) V 总 = 0.6×4 dm 3 = 2.4 dm 33. 在 25℃，101325Pa 下，采用排水集气法收集氧气，得到 1dm 3 气体。
物理化学习题集参考答案(离线必做答案)
2013春浙江大学远程教育学院《物理化学》课程作业答案（必做）第一章热力学第一定律一、填空题1.封闭2.封闭系统中不做非体积功的等压过程3.强度性质4.小于二、简答题1.将一部分物质从其它部分划分出来作为研究对象，这部分物质称为系统。
与系统密切相2.第一类永动机是不可能造成的。
三、计算题1.（1）Q=0，W=0，△U=0，△H=0（2）Q=2430J，W=-2430J，△U=0，△H=0（3）Q=1548J，W=-1548J，△U=0，△H=02.65.7kJ第二章热力学第二定律一、单选题1.A二、填空题1.过程的方向和限度2.大于3.绝热可逆压缩4.封闭系统中的等温等压不做非体积功过程5.等于三、简答题1.第二类永动机是不可能造成的。
2.在孤立系统中的任何过程，或封闭系统中的绝热过程:△S＞0 表示自发过程△S=0 表示可逆过程△S＜0 表示不可能发生的过程3.在封闭系统中的等温等压非体积功为零的过程:△G＜0 表示自发过程△G=0 表示可逆过程△G＞0 表示不可能发生的过程4.一般情况下，固体溶解是熵增加过程，而气体溶解是熵减小过程。
根据△G=△H-T△S提高温度对固体溶解有利，而对气体溶解不利。
四、计算题1.Q=2.479kJ，W=-2.479kJ，△U=0，△H=0，△S=11.53 J·K-1，△S环境=-8.31 J·K-1，△F=-3.438 kJ，△G=-3.438 kJ2. 2.355 J·K-13.（1）△S恒温槽=-11.31 J·K-1，（2）△S空气=13.94 J·K-1，（3）不可逆4. 2.87 kJ·mol-1，石墨更稳定第四章化学平衡一、单选题二、填空题1.(K1ө／K2ө)22.0.024093.向左4.向右5.-15.92三、简答题1.化学反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) 是吸热反应，提高反应温度可以增大平衡常数，有利于反应正向进行。
物理化学各章总结及习题解答（天津大学） 第八章_化学动力学
第八章化学动力学化学动力学研究各种反应的反应速率以及讨论温度、浓度、催化剂等因素对速率的影响，它以二个定律即质量作用定律和阿累尼乌斯定律为基础在建立了复合反应的动力学方程时常采用近似处理方法，稳定态法、平衡浓度法、控制步骤法。
从理论上来计算反应速率有两个理论：碰撞理论和过渡状态理论。
一、基本概念1.反应速率定义：t n t d d 1d d BB ⋅==νξξ体积不变时t cV r d d 1B B ⋅==νξ注意：（1）当用r 表示反应速率时，一定要除以物质B 的化学计量数，且系统的体积应保持不变。
（2）r 恒为正值。
r 的量纲是浓度•时间-1（3）r 不仅与反应本性、反应条件有关，而且与物质采用的单位有关。
与方程式的写法有关。
（4）对于指定的反应，无论用何种反应物或产物表示反应速率r 均相同。
2.基元反应——质量作用定律基元反应的速率与各反应物的浓度以反应式中反应物的系数为指数幂的乘积成正比。
A+B==G+Dba c kc r BA =式中的指数项为反应级数。
可为正数、负数、分数、零、是实验值。
K 为速率常数，除了浓度以外其它一切影响反应速率的因素都包含在K 中。
nc rk B =单位：（浓度）1-n 时间-1质量作用定律是动力学中最基本的定律，它只适用于基元反应，对于复杂反应只能适用于各个基元步骤。
二、速率方程 1.方程式速率方程特征级数微分式积分式半衰期直线关系k 的单位0k t c r =-=d d Akt c c =-A A,0k c 2Ao t c ~A 13s m mol --⋅⋅1AAd d kc t c r =-=kt c c =AA0ln k 2ln t c ~ln A 1s -22AAd d kc t c r =-=kt c c =-A0A 11A01kc t c ~1A ()113sm mol --⋅⋅33AAd d kc tc r =-=kt c c =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-2A02A 11212A021kc t c ~12A0()123s m mol ---⋅⋅nnkc tc r AA d d =-=kt c c n n n =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛----10A 1A11111A )1(1--n kc n tc n ~110A -()113s m mol ---⋅⋅n2.速率方程的确定（1）积分法：（尝试法）;（2）微分法；2121lg lg c c rrn =;（3）半衰期法：A01A02)21()21(lg lg 121c c t tn +=三、温度对速率的影响1.阿累尼乌斯公式微分形式：2d n d RTE T k l a =;指数形式：RT R aAe k -=;对数形式；ART Ek a ln ln +-=2.活化能定义：Tkl RT E a d n d 2=四、典型的复杂反应1.对行反应(正负皆为一级)AB1k 2tk k c c c c )(ln21AeA AeA0+=--2.平行反应A]1[]1[)(21A02)(210A 1B )(0A A 212121tk k c t k k tkk e k k c k c e k k c k c e c c +-+-+--+=-+==3.连串反应(皆为一级)Ak 1k 2BC)1(][212121121122A021A01B )(A0A t k tk c t k t k tk k e k k k e k k k c c e e k k c k c e c c ----+--+--=--==习题11.7反应CH 3NNCH 3（g ）→C 2H 6（g ）+N 2（g ）为一级反应，287℃时，一密闭器中CH 3NNCH 3（偶氮甲烷）原来的压力为21332Pa ，1000S 后总压力为22732Pa ，求k 及t 1/2。
物化课后习题,第10章,化学动力学
第八章 化学动力学 —— 课后习题解答难度级别：基础 ★ ，基础 2★，综合 3★，综合 4★，超纲 5★对于作业：公式有必要切记，可是平时作业时最好是自己着手推导出比较简单的公式，而不是直接翻书，找到公式，套公式，这样的解题方式不值得提议。
1．（基础 ★ ）气体反响 2222为一级反响。
在-5 -1 。
求半衰期和反响 2h 后分SO Cl = SO + Cl 593K 时的 k = × 10s解的百分比。
解： t 1/ 2 ln 20.69331500 s （计算有点误差 31507 s ），k 2.20 10 5lnc 0xkt2.2 10 523600 1.584 10 1c 0c 01 ，x 1.1716 1c 0 x 1.1716c 01.1716100% 14.65%x1c 02．（基础 ★ ）镭原子演变成一个 Rn 和一个 α粒子。
它的半衰期是 1622 年，反响是一级。
问 1g 无水溴化镭 RaBr 在 10 年内能放出多少RnRn 的量用 0℃ ，标准压力下的体积（ cm 3）来表示。
2 解： kln 2 / t 1/ 2 0.692 /1622 4.273 10 4 a 1 ，lnc 0 xkt 4.273 10 4 10 4.273 10 3 ，c 0c 01.00428c 0 x1g 无水溴化镭的物质的量为在同一个密闭的容器中1 0.00259mol ，也就是溴离子物质的量3860.00259 1.00428x 1.105 10 5 mol0.00259 x故 1g 无水溴化镭在10 年内能放出在0℃ ，标准大气压下 Rn 的体积为－ 533V = × 10×× 10= 0.248 cm【讨论】（1）元素周期表应看作为一个常用的工具备在身边， Ra 的原子量为 226，溴的原子量为 80；（ 2）单位是灵便的，能够依照详细的情况而定，目的则是为了方便计算；（3）无水溴化镭RaBr 2 不是气体这样在浓度表达上有问题吗4．（基础 ★ ★ ）某二级反响在 a = b 时，经过 500s 原始物作用了 20％，问原始物作用 60％时须经过多少时间马鞍山，尹中兴， 2007 ，0.2c 00.2解： k0.8c 0 500c 0 ( c 0 0.2c 0 )500作用 60％需用的时间为0.6c 0kt0.2t ， ∴ t =0.6 0.8c 0 500c 0 (c 0 0.6c 0 )0.8c 0 0.4c 03000 s5000.2【讨论】（1）有 a = b 这样的化学反响吗除了原子衰变 / 演变（ 2）这个题目有什么本质意义（ 3）建议在解题的过程中自己着手推导二级反响的c-t 关系式，并且最幸亏开始就写出二级反响的 c-t 公式来。
物理化学-动力学练习题及参考答案
动力学1A一、选择题1. 连串反应A k1B k2 C 其中k1= 0.1 min-1，k2= 0.2 min-1，假定反应开始时只有A，且浓度为1 mol·dm-3，则B 浓度达最大的时间为：( )(A) 0.3 min (B) 5.0 min(C) 6.93 min (D) ∞2. 平行反应A k1 B (1)；A k2 D (2)，其反应（1）和（2）的指前因子相同而活化能不同，E1为120 kJ·mol-1，E2为80 kJ·mol-1，则当在1000K 进行时，两个反应速率常数的比是：( )(A) k1/k2= 8.138×10-3(B) k1/k2= 1.228×102(C) k1/k2= 1.55×10-5(D) k1/k2= 6.47×1043. 如果臭氧(O3) 分解反应2O3→3O2的反应机理是：O3→O + O2(1)O + O3→2O2(2)请你指出这个反应对O3而言可能是：( )(A) 0 级反应(B) 1 级反应(C) 2 级反应(D) 1.5 级反应4. 化学反应速率常数的Arrhenius 关系式能成立的范围是：( )(A) 对任何反应在任何温度范围内(B) 对某些反应在任何温度范围内(C) 对任何反应在一定温度范围内(D) 对某些反应在一定温度范围内5. 如果反应2A + B ＝2D 的速率可表示为：r = -12d c A /d t = - d c B /d t = 12d c D /d t 则其反应分子数为： ( )(A) 单分子 (B) 双分子(C) 三分子 (D) 不能确定6. 实验测得反应 3H 2+ N 2→ 2NH 3 的数据如下：由此可推知该反应的速率方程 d p (NH 3)/2d t 等于： ( )(A) kp H 23 p N 2(B) kp H 22p N 2 (C) kp H 2 p N 2 (D) kp H 2 p N 227. 在反应 A k 1B k 2C ，A k 3 D 中，活化能 E 1> E 2> E 3，C 是所需要的产物，从动力学角度考虑，为了提高 C 的产量，选择反应温度时，应选择： ( )(A) 较高反应温度(B) 较低反应温度 (C) 适中反应温度(D) 任意反应温度 8. [X]0 [Y]0 [Z] 增加 0.0050 mol ·dm -3 所需的时间/ s0.10 mol ·dm -3 0.10 mol ·dm -3 720.20 mol ·dm -3 0.10 mol ·dm -3 180.20 mol·dm-30.05 mol·dm-336对于反应X + 2Y →3Z，[Z] 增加的初始速率为：( )(A) 对X 和Y 均为一级(B) 对X 一级，对Y 零级(C) 对X 二级，对Y 为一级(D) 对X 四级，对Y 为二级9. 一级反应，反应物反应掉1/n所需要的时间是：( )(A) -0.6932/k(B) (2.303/k) lg[n/(n-1)](C) (2.303/k) lg n(D) (2.303/k) lg(1/n)10. 关于反应速率理论中概率因子P的有关描述，不正确的是：( )(A) P与≠S m有关(B) P体现空间位置对反应速率的影响(C) P与反应物分子间相对碰撞能有关(D) P值大多数<1，但也有>1的二、填空题12. 60Co广泛用于癌症治疗, 其半衰期为5.26 a (年), 则其蜕变速率常数为：_________________, 某医院购得该同位素20 mg, 10 a后剩余______________ mg。
(完整版)化学动力学习题及答案
第一部分：1．对元反应A+2B→C，若将其反应速率方程写为下列形式， 则k A 、k B 、k C 间的关系应为：( )A k A = kB = kC B k A =2 k B = k C C k A =1/2 k B = k C [解]C ，反应速率之比r A ：r B ：r C =1:2:1，k A ：k B ：k C=1:2:12．某反应，无论反应物初始浓度为多少, 在相同时间和温度时, 反应物消耗的浓度为定值,此反应是A 负级数反应B 一级反应C 零级反应D 二级反应 [解]C ，一级反应积分速率方程C A ，0-C A =kt ，反应物浓度的消耗C A ，0-C A 就是与k 和t 有关，k 和温度有关，当温度和时间相同时，反应物浓度的消耗是定值。
3．关于反应级数的各种说法中正确的是 A 只有基元反应的级数是正整数 B 反应级数不会小于零C 反应总级数一定大于对任一反应物级数D 反应级数都可通过实验来确定 [解]D ，4．某反应，A→Y，其速率系数k A =6.93min -1，则该反应物A 的浓度从1.0mol ×dm -3变到0.5 mol ×dm -3所需时间是( )A 0.2minB 0.1minC 1min[解]B ，从速率系数的单位判断是一级反应，代入积分速率方程,0lnA AC kt C =，1ln6.930.5t =，t=0.1min 。
5．某反应，A→Y，如果反应物A 的浓度减少一半，它的半衰期也缩短一半，则该反应的级数为( )A 零级B 一级C 二级[解]A ，半衰期与浓度成正比，所以是零级反应。
6．某化学反应的速率常数为2.0mol ·l -1·s -1，该化学反应的级数为 A.1 B.2 C.0 D.-1 [解]C ，从速率常数的单位判断是零级反应。
7．放射性Pb 201的半衰期为8小时，1克放射性Pb 201经24小时衰变后还剩 A.1/3g B.1/4g C.1/8g D.0gBA B B d d c c k t c =-B A C C d d c c k t c =B A A A d d c c k t c =-[解]C ，放射性元素的衰变是一级反应，通过半衰期公式12ln 2t k =，ln 28k =，再代入一级反应积分速率方程，,0lnA AC ktC =，起始浓度为1g ，1ln 2n*248A C =，18A C g =。
化学动力学习题及答案
第一部分：1．对元反应A+2B→C，若将其反应速率方程写为下列形式， 则k A 、k B 、k C 间的关系应为：( )A k A = kB = kC B k A =2 k B = k C C k A =1/2 k B = k C [解]C ，反应速率之比r A ：r B ：r C =1:2:1，k A ：k B ：k C=1:2:12．某反应，无论反应物初始浓度为多少, 在相同时间和温度时, 反应物消耗的浓度为定值,此反应是A 负级数反应B 一级反应C 零级反应D 二级反应 [解]C ，一级反应积分速率方程C A ，0-C A =kt ，反应物浓度的消耗C A ，0-C A 就是与k 和t 有关，k 和温度有关，当温度和时间相同时，反应物浓度的消耗是定值。
3．关于反应级数的各种说法中正确的是 A 只有基元反应的级数是正整数 B 反应级数不会小于零C 反应总级数一定大于对任一反应物级数D 反应级数都可通过实验来确定 [解]D ，4．某反应，A→Y，其速率系数k A =6.93min -1，则该反应物A 的浓度从1.0mol ×dm -3变到0.5 mol ×dm -3所需时间是( )A 0.2minB 0.1minC 1min[解]B ，从速率系数的单位判断是一级反应，代入积分速率方程,0lnA AC kt C =，1ln6.930.5t =，t=0.1min 。
5．某反应，A→Y，如果反应物A 的浓度减少一半，它的半衰期也缩短一半，则该反应的级数为( )A 零级B 一级C 二级[解]A ，半衰期与浓度成正比，所以是零级反应。
6．某化学反应的速率常数为2.0mol ·l -1·s -1，该化学反应的级数为 A.1 B.2 C.0 D.-1 [解]C ，从速率常数的单位判断是零级反应。
7．放射性Pb 201的半衰期为8小时，1克放射性Pb 201经24小时衰变后还剩 A.1/3g B.1/4g C.1/8g D.0gBA B B d d c c k t c =-B A C C d d c c k t c =B A A A d d c c k t c =-[解]C ，放射性元素的衰变是一级反应，通过半衰期公式12ln 2t k =，ln 28k =，再代入一级反应积分速率方程，,0lnA AC ktC =，起始浓度为1g ，1ln 2n*248A C =，18A C g =。
物理化学习题详细答案
葛华才等编
《物理化学》 （多媒体版）配套部分章节的计算题解
高等教育出版社出版，2008 年 8 月 18 日 若有错误，欢迎告知编者(电邮：ge1963@，葛华才老师)，谢谢！
第一章 热力学第一定律 第二章 热力学第二定律 第三章 多组分系统 第四章 化学平衡 第五章 相平衡 第六章 化学动力学 第七章 电化学 第八章 界面现象 第九章 胶体化学 第十章 统计热力学
Qp
298.15 K
305.15 K
n2Cp,mdT = [(101325×15×3)/(8.315×298.15) ]×29.29J ×(-7)=－377.09kJ
(2) 恒压恒容升温过程中室内空气的物质的量 n 可表示为温度的函数，n=pV/RT，故所需热量可通过 下式进行计算：
Qp
V(O2,STP) = (TSTP /T)( p /pSTP)V = (273.15/298.15) × (98152/101325) × 1dm3 = 0.8875 dm3
STP 表示标准状况。 4. 在 25℃时把乙烷和丁烷的混合气体充入一个 0.5dm3 的真空容器中， 当容器中压力为 101325Pa 时， 气体的质量为 0.8509g。求该混合气体的平均摩尔质量和混合气体中两种气体的摩尔分数。 解：n=pV/RT = {101325×0.5×10-3/(8.315×298.15)} mol = 0.02044 mol
W1 = - V 2 pedV = - V 2 pdV = -p(V2-V1) =-nR(T2-T1)= -[1×8.315×(400-300)]J = -831.5J V1 V1
物化教材习题解答（人卫版）第8章习题
第八章习题解答第1 页共3 页第八章习题解答1、4、5、6略2．H 3AsO 3+ H 2S(过量) ¾® As 3S 2 + H 2O （1）结构式：[(As 3S 2)m × n HS –× (n-x) H+]× x H +HS – + H+负溶胶，在电场中向正极移动（定位离子）（反离子）（2）聚沉能力排序：MgCl 2>MgSO 4>KCl3．FeCl 3+H 2O ® Fe (OH)3+H ++Cl –(1)结构式：[( Fe (OH)3 )m × n FeO +× (n-x) Cl – ]× xCl –Fe (OH)3 (部分)+H + ® FeO ++H 2O 正溶胶，在电场中向负极移动（定位离子）（2）聚沉能力排序：Na 3PO 4>Na 2SO 4>NaCl7．(1) 12102339sm10039.110023.6100.12102.46R298Lr 6RT D----×´=´´´´´´p =h p =(2) m10442.1110039.12Dt 2x510--´=´´´==8．计算式：Lr 3RTt x 2h p =时间/s 30 60 90 120 平均m/10x 6´ 6.9 9.3 11.8 13.9 L ´10-236.917 7.615 7.096 6.818 7.112 若t ~x 2线性回归：121221075.5t 106318.1x --´-´＝ (r=0.997) 12106318.1Lr 3RT -´=h p L=6.72´10239．)h h (g L )(r 34c c lnRT 1212312-×r -r p =423331018.910023.610)16.13(r 34386193lnR 293-´´´´´´-p =r=3.785´10–8 m d=7.571´10–8 m 10．()s10056.160706050400210949.510731.6ln)t t (x x ln S 1222212212----´=´´÷øöçèæ´p ´´=-v =11．()()1-3311131molkg 63.67109982.010749.01103.610414.4R 293v 1D RTS M×=´´´-´´´=r -=--- 12．)x x (21)v 1(M )x x (21L )(r 34c c ln RT2122212122212312-×w ×r -=-×w ×r -r p =()22233055.0065.021)1202()109982.010749.01(M 40.9ln R 293-´´p ´´´´-=-M=63.46 kg ×mol–1 第八章习题解答第八章习题解答 第 2 页 共 3 页13．)( V05827.0385.021*******1020.31003.16109Ev 6109239r 9带负电=´´´´´p ´´=e ph ´=z-- 14． V 023.006.0408112.22102751089.04109Ev 4109639r 9=´´´´´p ´´=e ph ´=z-- 15．Ag + 过量，吸附Ag +，溶胶带正电。
物理化学课后规范标准答案
第一章气体的pVT 关系1-1物质的体膨胀系数V α与等温压缩系数T κ的定义如下：1 1TT p V p V V T V V ⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂-=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=κα 试导出理想气体的V α、T κ与压力、温度的关系？解：对于理想气体，pV=nRT111 )/(11-=⋅=⋅=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=T TVV p nR V T p nRT V T V V p p V α 1211 )/(11-=⋅=⋅=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=p p V V pnRT V p p nRT V p V V T T T κ 1-2 气柜内有121.6kPa 、27℃的氯乙烯（C 2H 3Cl ）气体300m 3，若以每小时90kg 的流量输往使用车间，试问贮存的气体能用多少小时？解：设氯乙烯为理想气体，气柜内氯乙烯的物质的量为mol RT pV n 623.1461815.300314.8300106.1213=⨯⨯⨯==每小时90kg 的流量折合p 摩尔数为 133153.144145.621090109032-⋅=⨯=⨯=h mol M v Cl H Cn/v=（14618.623÷1441.153）=10.144小时1-3 0℃、101.325kPa 的条件常称为气体的标准状况。
试求甲烷在标准状况下的密度。
解：33714.015.273314.81016101325444--⋅=⨯⨯⨯=⋅=⋅=m kg M RT p M V n CH CH CHρ 1-4 一抽成真空的球形容器，质量为25.0000g 。
充以4℃水之后，总质量为125.0000g 。
若改用充以25℃、13.33kPa 的某碳氢化合物气体，则总质量为25.0163g 。
试估算该气体的摩尔质量。
解：先求容器的容积33)(0000.10010000.100000.250000.1252cm cm Vl O H ==-=ρ n=m/M=pV/RTmol g pV RTm M ⋅=⨯-⨯⨯==-31.301013330)0000.250163.25(15.298314.841-5 两个体积均为V 的玻璃球泡之间用细管连接，泡内密封着标准状况条件下的空气。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第8章 化学动力学 习题1. 请根据质量作用定律写出下列基元反应的反应速率表示式（试用各种物质分别表示）。
（1）P B A k 2−→−+（2）2A+B P k 2−→−（3）S P B A 22+→+ （4）M Cl M Cl +→+22 解： （1）B A P B A c kc dt dc dt dc dt dc ==-=-21，（2）B A P B A c kc dt dc dt dc dt dc 22121==-=-，（3）22121BA S PB A c kc dtdc dt dc dt dc dt dc ===-=-，（4）M 2Cl Cl Cl c kc dt dc dt dc 212==-。
2. 某气相反应的速率表示式分别用浓度和压力表示时为n A c c c k =γ和nA p p p k =γ，试求k c 与k p 之间的关系，设气体为理想气体。
解：因为 p A =c B R T =c A R T ， nA n p n A c c RT k c k )(=，则 n p c RT k k )(=3. 298K 时N 2O 5(g)分解反应其半衰期2/1t 为5.7h ，此值与N 2O 5的起始浓度无关，试求： （1）该反应的速率常数。
（2）作用完成90%时所需时间。
解：根据题意判断该分解反应为一级反应，因此可求得（1）12/11216.07.52ln 2ln -===h t k ，（2）h k x t 94.181216.09.011ln11ln=-=-=4. 某人工放射性元素放出α粒子，半衰期为15min ，试问该试样有80%分解，需时若干？ 解：根据题意判断该放射反应为一级反应，因此可求得（1）12/1min 04621.0152ln 2ln -===t k ，（2）min 83.3404621.08.011ln11ln=-=-=k x t 。
5. 把一定量的PH 3(g)迅速引入温度为950K 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 /kPa35.0036.3436.6836.85已知反应)(6)()(4243g H g P g PH k +−→−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）。
解：利用一级反应的公式， t k cc 10ln=， c 0正比于p ∞─p 0，c 正比于p ∞─p t ， 所以 k=tp p p p t--∞∞0ln1当t =58s 时， 110222.034.3685.3600.3585.36ln 581-=--=s k ， 当t =108s 时， 120221.068.3685.3600.3585.36ln 1081-=--=s k 10222.0-=s k6. 在298K 时，NaOH 与CH 3COOCH 3皂化作用的速率常数k 2与NaOH 与CH 3COOC 2H 5皂化作用的速率常数2k '的关系为k 2=2.82k '。
试问在相同的实验条件下，当有90%的CH 3COOCH 3被分解时，CH 3COOC 2H 5的分解百分数为若干？（设碱与酯的浓度均相等） 解：由二级反应的动力学方程，kt c c =-011， t k t k c x c c c 2100001)1(11)9.01(1=----， 8.211119.011=----xx =76.27%7. 某放射性元素经14天后，活性降低了6.85%。
试求：（1）该放射性元素的半衰期；（2）若要分解掉90%，需经多长时间？解：放射性元素的衰变符合一级反应规律。
设反应开始时，其活性组分为100%，14天后，剩余的活性组分为100%─6.85%，则：A,031A,011100lnln 5.0710d 14100 6.85c k tc x--===⨯-- 312ln 2/ln 2/(5.0710)136.7d t k -==⨯=A,03A,0A,0111ln ln 454.2d 0.9 5.071010.9c t k c c -===-⨯-8. 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 作用所需时间）。
解：（1）由一级反应速率公式，kt x =-11ln， 175.011ln ⨯=-k ，k =1.386h -1，2386.11ln ⨯=x， x =6.25% （2） k k c xc c c 211125.010000=--x =14.3%（3） c 0─0.25c 0=k k=0.75 c 0 ，t=h c c k c c 33.175.000==-9. 设有一反应H(s)G(g)B(g)2A(g)+→+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，在400K 时，60s 后容器中的总压力为2.0，设该反应的速率方程为：5.05.1B A p B p p k dtdp =-，求400K 时，150s 后容器中B 的分压。
. 解：因为温度。
体积相同，所以1:2::00==B A B A p p n n即 002B A p p = ，P A =2p B ， 225.15.05.15.05.12)2(B B p B B p B A p B p k p k p p k p p k dtdp '====-2A （g ）+B （g ）=G （g ）+H （s ）t=0 20b P 0b P 0 0 03B p P =总t=t 2p B p B B B p p -0 0 B B p p p 20+=总kPa p p B 0.10.3313100=⨯==总 ， ()kPa p p p BB 5.0)0.10.2(21210=-=-=总 对二级反应有 t k p p BB '=-011当t =150s 时， s k 600.115.01⨯'=-，1).(0167.0-='s kPa k 求得 P B =0.285kPa10. 某物质A 的分解是二级反应。
恒温下反应进行到A 消耗掉初浓度的1/3所需要的时间是2min ，求A 消耗掉初浓度的2/3所需要的时间。
解：2/3A A,0A A A,02/3A,02/3A,0A,02/3A A,01/32/3A A,01/3A,0A A,0111111111()()2121112()228min A t k t c c k t c c t c c c t k c t t k c c k c ⨯⨯-==-=-===-==⨯=由得11. 如反应物的起始浓度均为a ，反应的级数为n （且n ≠1），证明其半衰期表示式为（式中k 为速率常数）：)1(12112/1--=--n k a t n n解： n x a k dt dx )(-=，⎰⎰=-tx nkdt x a dx 00)(，积分得kt n a x a n n =-+----1)(11， )1()(11---=--n k a x a t n n 当x =a 21时， )1(121)1(211112/1-⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-⎪⎭⎫ ⎝⎛=--⎪⎭⎫ ⎝⎛-=----n k a n k aa a t n n n n=)1(1211----n k a n n12. 氯化醇和碳酸氢钠反应制取乙二醇： CH 2OHCH 2Cl (A)+ NaHCO 3 (B)CH 2OHCH 2OH + NaCl + CO 2已知该反应的微分速率方程为：AA B d d c kc ct-=，且测得在355K 时反应的速率常数115.20mol L h k --=g g 。
试计算在355 K 时：(1) 如果溶液中氯乙醇、碳酸氢钠的初始浓度相同， -1A,0B,0 1.2mol L c c ==g ，氯乙醇转化95%需要多少时间？(2) 在同样初始浓度的条件下， 氯乙醇转化率达到99.75%需要多少时间？(3) 若溶液中氯乙醇和碳酸氢钠的开始浓度分别为-1A,0 1.2mol L c =g ，-1B,0 1.5mol L c =g ，氯乙醇转化99.75%需要多少时间？解： （1） 由速率方程知反应为二级反应， 且两反应物开始浓度相同， 则1AA,0111111()[] 3.04h 5.20(195%) 1.20 1.20t k c c =-=-=-⨯ （2） 同理 2AA,0111111()[]63.9h 5.20(199.75%) 1.20 1.20t k c c =-=-=-⨯ （3）因为两反应物开始浓度不同， 则B,0A 3A,0B,0A,0B 111ln()11.50(199.75%) 1.20ln5.20mol L h (1.20 1.50) 1.20(1.50 1.2099.75%)2.82hc c t k c c c c --=-⨯-⨯=⨯-⨯-⨯=g g13. 已知HCl(g)在1.013×105Pa 和298K 时的生产热为─92.3KJ·mol -1，生产反应的活化能为113KJ·mol -1，试计算其逆反应的活化能。
解：反应热与活化能之间的关系为：即：，=113─(─92.3)=205.3 (KJ·mol -1)14. 某一级反应在340K 时完成20%需时3.20min ，而在300K 时同样完成20%需时12.6min ，试计算该反应的实验活化能。
解：由于初始浓度和反应程度都相同，所以可直接运用公式2211t k t k =，即2112t t k k = 根据Arrhenius 经验公式：⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=211211lnT T R E k k a 得 121221ln k k T T T T R E a ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=211221ln t t T T T T R ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-= 106.296.1220.3ln 340300300340314.8-⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯=mol kJ15. 有双分子反应NO(g)(g)CO (g)NO CO(g)22+→+，已知在540～727K 时之间发生定容反应，其速率常数k 的表示为k /( mol -1·dm 3·s -1)=1.2×1010exp(─132kJ ·mol -1/R T ) 若在600K 时，CO(g)和NO 2(g)的初始压力分别为667和933Pa ，试计算： （1）该反应在600K 时的k p 值。