物化课后习题第章化学动力学
4第十一章化学动力学全解
物化第十一章化学动力学习题、名词解释1•反应机理 2.基元反应 3.反应级数4.反应分子数5.反应速率常数6.半衰期二、简答题1. 反应级数和反应分子数有何区别？2. 简述零级反应的主要特征有哪些？3. 简述一级反应的主要特征有哪些？4. 简述二级反应的主要特征有哪些？5. 已知气相反应2HI=H 2+I 2之正、逆反应都是二级反应：（1） 问正、逆反应速率常数 k 、k '与平衡常数K 的关系是什么？ （2） 问正、逆反应的活化能与正反应恒容反应热的关系是什么？ 6. 阈能的物理意义是什么？它与阿累尼乌斯经验活化能E a 在数值上的关系如何?三、判断题 1.某反应的速度常数 k=4.62 X 0-2分-1，又初始浓度为0.1mol.dm -3，该反应的半衰期为15分。
2. 单分子反应称为基元反应，双分子反应和三分子反应称为复合反应。
3. 简单反应都是简单级数反应；简单级数的反应不一定就是简单反应。
4. 双分子反应一定是二级反应5. 当温度一定时，化学反应的活化能越大其反应速率越大。
6. 在同一反应中各物质的变化速率相同。
7. 若化学反应由一系列基元反应组成，则该反应的速率是各基元反应速率的代数和。
8. 单分子反应一定是基元反应。
9. 双分子反应一定是基元反应。
10. 零级反应的反应速率不随反应物浓度变化而变化。
11. 若一个化学反应是一级反应，则该反应的速率与反应物浓度的一次方成正比。
12. 一个化学反应进行完全所需的时间是半衰期的 2倍。
13. —个化学反应的级数越大，其反应速率也越大。
14 .若反应A + B T + Z 的速率方程为：r=kC A C B ，则该反应是二级反应，且肯定是双分子反应。
15•对于一般服从阿累尼乌斯方程的化学反应，温度越高，反应速率越快，因此升高温度有利于生 成更多的产物。
16. 若反应（1）的活化能为E 1，反应（2）的活化能为E 2，且E 1 > E 2,则在同一温度下 k 1 一定小于k ?。
物理化学课后(下册)部分习题答案
第十一章化学动力学1. 反应为一级气相反应，320 ºC时。
问在320 ºC加热90 min的分解分数为若干？解：根据一级反应速率方程的积分式答：的分解分数为11.2%2. 某一级反应的半衰期为10 min。
求1h后剩余A的分数。
解：同上题，答：还剩余A 1.56%。
3．某一级反应，反应进行10 min后，反应物反应掉30%。
问反应掉50%需多少时间？解：根据一级反应速率方程的积分式答：反应掉50%需时19.4 min。
4． 25 ºC时，酸催化蔗糖转化反应的动力学数据如下（蔗糖的初始浓度c0为1.0023 mol·dm-3,时刻t的浓度为c）0 30 60 90 130 1800 0.1001 0.1946 0.2770 0.3726 0.4676 解：数据标为0 30 60 90 130 1801.0023 0.9022 0.8077 0.7253 0.6297 0.53470 -0.1052 -0.2159 -0.3235 -0.4648 -0.6283拟合公式蔗糖转化95%需时5. N -氯代乙酰苯胺异构化为乙酰对氯苯胺为一级反应。
反应进程由加KI溶液，并用标准硫代硫酸钠溶液滴定游离碘来测定。
KI只与A反应。
数据如下：0 1 2 3 4 6 849.3 35.6 25.75 18.5 14.0 7.3 4.6解：反应方程如下根据反应式，N -氯代乙酰苯胺的物质的量应为所消耗硫代硫酸钠的物质的量的二分之一，0 1 2 3 4 6 84.930 3.560 2.575 1.850 1.400 0.730 0.4600 -0.3256 -0.6495 -0.9802 -1.2589 -1.9100 -2.3719。
6．对于一级反应，使证明转化率达到87.5%所需时间为转化率达到50%所需时间的3倍。
对于二级反应又应为多少？解：转化率定义为，对于一级反应，对于二级反应，7．偶氮甲烷分解反应为一级反应。
《物理化学》课后习题第一章答案
习题解答第一章1． 1mol 理想气体依次经过下列过程：(1)恒容下从25℃升温至100℃，(2)绝热自由膨胀至二倍体积，(3)恒压下冷却至25℃。
试计算整个过程的Q 、W 、U ∆及H ∆。
解：将三个过程中Q 、U ∆及W 的变化值列表如下：过程 QU ∆ W(1) )(11,初末T T C m V - )(11,初末T T C m V -0 (2)（3） )(33,初末T T C m p - )(33,初末T T C m v - )(33初末V V p -则对整个过程:K 15.29831＝末初T T = K 15.37331==初末T T Q ＝)(11,初末－T T nC m v +0+)(33,初末－T T nC m p＝）初末33(T T nR -＝[1×8.314×(-75)]J ＝-623.55JU ∆＝)(11,初末－T T nC m v +0+)(33,初末－T T nC m v ＝0W ＝-)(33初末V V p -＝-）初末33(T T nR - ＝-[1×8.314×(-75)]J ＝623.55J因为体系的温度没有改变，所以H ∆＝02． 0.1mol 单原子理想气体，始态为400K 、101.325kPa ，经下列两途径到达相同的终态：(1) 恒温可逆膨胀到10dm 3，再恒容升温至610K ； (2) 绝热自由膨胀到6.56dm 3，再恒压加热至610K 。
分别求两途径的Q 、W 、U ∆及H ∆。
若只知始态和终态，能否求出两途径的U ∆及H ∆？解：(1)始态体积1V ＝11/p nRT ＝(0.1×8.314×400/101325)dm 3＝32.8dm 3 W ＝恒容恒温W W +＝0ln12+V V nRT＝(0.1×8.314×400×8.3210ln +0)J ＝370.7JU ∆＝)(12,T T nC m V -＝[)400610(314.8231.0-⨯⨯⨯]J ＝261.9J Q ＝U ∆+W ＝632.6J H ∆＝)(12,T T nC m p -＝[)400610(314.8251.0-⨯⨯⨯]＝436.4J (2) Q ＝恒压绝热Q Q +＝0+)(12,T T nC m p -＝463.4J U ∆＝恒压绝热U U ∆+∆＝0+)(12,T T nC m V -＝261.9J H ∆＝恒压绝热H H ∆+∆＝0+绝热Q ＝463.4J W ＝U ∆-Q ＝174.5J若只知始态和终态也可以求出两途径的U ∆及H ∆，因为H U 和是状态函数，其值只与体系的始终态有关，与变化途径无关。
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。
物化第五章 化学动力学 课后题
第五章习题及答案1.在蔗糖和HCl 的混合水溶液中,蔗糖和HCl 的浓度分别为0.3mol/L 和1mol/L 。
用旋光计测得在28︒C,经40min 有46%的蔗糖发生了水解。
已知其水解为一级反应,求(1)反应速率常数;(2)反应开始时和反应至40min 时的反应速率;(3)80min 时已水解的蔗糖百分数。
解:蔗糖水解为一级反应,则(1)()201054130460130ln 401ln 1-⨯=⨯-==....c c t k min -1(2)300106243001540/d d -⨯=⨯==-...kc t c mol ⋅L -1⋅min -131049230)4601(01540/d d -⨯=⨯-⨯==-....kc t c mol ⋅L -1⋅min -1(3)8707080e 1e 118001540000..c c c c c .kt ==-=-=-=-⨯--%6.在350K 温度下,某物质A 的分解是二级反应。
反应进行到A 消耗掉初浓度的1/2所需要的时间是5min,求A 消耗掉初浓度的2/3所需要的时间。
解:消耗掉初浓度的的1/2所需要的时间即为半衰期A,0A 2/11c k t =则反应的速率常数A,0A,02/1A 511c c t k ==由二级反应积分速率方程tk c c A A,0A11=-得t c c c ⨯=-A,0A,0A,0513/11故t =10min11.NO 2的分解反应为NO 2(g)NO(g)+1/2O 2(g),将0.210g NO 2气体装入一体积为2L 的密闭容器,温度恒为603K 。
分解反应的初速率为0.0196mol ⋅L -1⋅h -1,当浓度下降到0.00162mol ⋅L -1时,反应速率只有初速率的一半。
求(1)反应级数;(2)15min 后NO 2的浓度。
解:(1)NO 2的初浓度为002282020055462100A,0...c =⨯=mol ⋅L -1设反应级数为n ,则有c k r n AA A =和c k r n A,0A A,0=两式相除得nc c r r )/(/A,0A A,0A =20222)0022820/001620(ln )2/1(ln )/(ln )/(ln A,0A A,0A ≈===...c c r r n (2)由2A,0A A,0c k r =,可得837630022820/0196022A,0A,0A ...c r k ===mol -1⋅L ⋅h -1由2A A A c k r =,可得237340016202/0196022A A A ...c r k ===mol -1⋅L ⋅h -1k A 的平均值为:3749A =k mol -1⋅L ⋅h -1,则15min 时NO 2的浓度为4A,0A A 102770022820/160/1537491/11-⨯=+⨯=+=..c t k c mol ⋅L -113.阿司匹林的水解为一级反应。
物理化学 下册练习题解答
第7章 化学动力学一、已知气相反应A → B ＋C 为二级反应，若反应在恒容的容器中进行，反应温度为100℃，开始时只有纯A 。
当反应10分钟后测得系统总压为24.58kPa ，其中A 的摩尔分数为0.1085，试求：(1)10分钟时A 的转化率；(2) 反应的半衰期；(3) 反应速率常数（mol -1∙dm 3∙s -1） 答：(1) A → B + Ct = t 1 - α α α可得 11-+=ααy A ，α=-+=-+=1110108510108508042y y A A...。
(2) t k c 12311155943910146/..==⨯⨯=-A A0s 。
(3) ()p p A A0=-1α，∴=-=-=⨯-=p p p y A0A A kPa 112458010851080421362αα....。
c pRT A0A0333mol m 4.3910mol dm ==⨯⨯=⋅=⨯⋅---1362108314373154393....，()()()k t c A A0131mol dm s =-=⨯⨯⨯⨯-=⋅⋅---αα10804210604391010804215593.... 二、在一恒容容器中，反应物A 发生如下平行反应A k Ek E 1122,,a a P RS E−→−−−+−→−−−+ (1)实验测得50℃时c P/ c S 恒为2。
当反应10分钟后，A 的转化率为50% ；反应时间延长一倍，转化率为75% 。
试确定反应级数和速度常数k 1和k 2 。
(2)当温度提高10℃时，测得c P/ c S 恒为3。
试求活化能E a 1与E a 2之差。
答：(1) 半衰期与初浓度无关，为一级反应。
k k t 12121221000693+===-ln ln min /.k k 122=，∴=-k 1100462.min ，k 2100231=-.min 。
(2) ()RT E E e A A k k /21212a 1a --⋅=， ()RT E E A A k k 1ln ln 2a 1a 2121⋅--= 。
物化练习
第九章化学动力学基本原理一、填空题1、设物质A 可发生两个平行的一级反应：（a ）C B A Ea ka +−−→−,（b ）E D A Ebkb +−−→−, 式中，B 和C 是需要的产品，D 和E 为副产物。
设两反应的频率因子相等且与温度无关，E a >E b ，则反应(a)和反应(b)相比,速率较大的反应是 ，升高温度对 更有利。
2、硝酸异丙烷在水溶液中被碱中和，其反应速率常数可表示为lgk=11.899-3163/T ，该反应的表观活化能为 。
3、今将某物质A 放入一反应器内，反应了3600s ，消耗掉75%，设反应分别为一级，二级，零级反应。
则反应进行了7200s 时，对于各级反应，A 物质的剩余量分别为 、 和 。
4、某化合物的分解反应是一级反应，设反应的活化能E=14.43×104J ·mol -1，已知557K 时该反应的速率常数k=3.3×10-2s -1，现要控制反应在10min 内转化率达到90%，则应控制该反应的温度为 。
5、比较两相同类型的反应I 和II ，发现活化能E I >E II ，速率常数k I >k II ，其原因在于 。
6、在T ，V 恒定时，反应A(g)+B(g)→D(g)t=0时，P A,0=800kPa ，t 1=30s 时，P A,1=400kPa ，t 2=60s 时P A,2=200kPa ，t 3=90s 时，P A,3=100kPa 时此反应的半衰期t 1/2= ，反应级数n= ，反应的速率常数k= 。
.7、阿累尼乌斯活化能是 。
.8、气相有效分子碰撞理论的基本观点是 。
.9、根据活化络合物理论，液相分子重排反应的活化能E a 和活化焓△r H m 之间的关系是 。
.10、由经验规则“温度每增加10K ，反应速率增加二倍”可知，在T 1=298K 时和T 2=308K 时符合这规律的活化能值E a = 。
第十一章化学动力学答案
物化第十一章 化学动力学 习题答案一、名词解释1. 反应机理：反应物转变为产物所经历的具体途径称为反应机理或反应历程。
2. 基元反应：由反应物微粒（分子、原子、离子、自由基等）以一步直接实现的反应称为基元反应，也称为简单反应。
3. 反应级数：当反应速率方程是幂乘积的形式时， BA nB n A A A c c k tc =-d d ，式中各浓度的方次n A 和n B 等，分别称为反应组分A 和B 的级数，即对A 为n A 级，对B 为n B 级，总反应级数n=n A +n B +…。
4. 反应分子数：基元反应方程式中各反应物分子个数之和称为反应分子数。
5. 反应速率常数：速率方程中的比例常数k ，称为反应速率常数。
6. 半衰期：转化率达到50%所需时间，称为半衰期2/1t 。
二、简答题1. 反应级数和反应分子数有何区别？反应分子数和反应级数是两个不同的概念。
反应分子数是理论上的概念，是对微观上的基元反应而言的。
而反应级数是对宏观化学反应而言的，反应级数必须从实验上确定。
反应分子数和反应级数所取的数值也不相同。
反应级数的数值可以是有理数，而反应分子数却只能是正整数。
简单反应必然是级数为正整数的反应，但级数为正整数的反应却不一定是简单反应。
只有符合式υ＝k [A]α[B]β[C]δ…形式的速率方程的反应才有反应级数。
分级数和反应级数必须由速率实验确定。
对于指定的反应，反应级数可随实验条件而变化。
若在某些反应中，作为催化剂的组分，作为溶剂的组分以及个别反应活性物质的浓度“恒定”时，从而使实验测得的反应级数降低，则以这种方式所得的表观反应级数为"准 n 级"反应2. 简述零级反应的主要特征有哪些？ （1）速率系数 k的单位为[浓度][时间]-1（2）c A 与t 呈线性关系 （3）,01/22A c t k=3. 简述一级反应的主要特征有哪些？（1）速率系数 k 的单位为[时间]-1，表示的是单位时间内反应物A 反应掉的分数。
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。
物理化学下册第五版天津大学出版社第十一章化学动力学习题答案
物理化学下册第五版天津大学出版社第十一章化学动力学习题答案11.1 反应SO2Cl2（g）→SO2Cl（g）+ Cl2（g）为一级气相反应，320 ℃时k=2.2×10-5s-1。
问在320℃加热90 min SO2Cl2（g）的分解分数为若干？解：根据一级反应速率方程的积分式即有：x = 11.20%11.2某一级反应A→B的半衰期为10 min。
求1h后剩余A的分数。
解：根据一级反应的特点又因为：即有：1-x = 1.56%11.3某一级反应，反应进行10 min后，反应物反应掉30%。
问反应掉50%需多少时间？解：根据一级反应速率方程的积分式当t=10min时：当x=50%时：11.4 25℃时，酸催化蔗糖转化反应的动力学数据如下（蔗糖的初始浓度c0为1.0023 mol·dm-3，时刻t的浓度为c）（1）使用作图法证明此反应为一级反应。
求算速率常数及半衰期；（2）问蔗糖转化95%需时若干？解：（1）将上述表格数据转化如下：对作图如下则：k = 3.58×10-3min-1（2）11.5 对于一级反应，使证明转化率达到87.5%所需时间为转化率达到50%所需时间的3倍。
对于二级反应又应为多少？解：对于一级反应而言有：即有：对于二级反应而言有：即有：11.6偶氮甲烷分解反应CH3NNCH3（g）→ C2H6（g）+ N2（g）为一级反应。
在287 ℃时，一密闭容器中CH3NNCH3（g）初始压力为21.332 kPa，1000 s后总压为22.732 kPa，求k及t1/2。
解：设在t时刻CH3NNCH3（g）的分压为p，即有：1000 s后2p0-p=22.732，即p = 19.932kPa。
对于密闭容器中的气相反应的组成可用分压表示：11.7 基乙酸在酸性溶液中的分解反应(NO2)CH2COOH→CH3 NO2（g）+ CO2（g）为一级反应。
25℃，101.3 kPa下，于不同时间测定放出的CO2（g）的体积如下：t/min 2.28 3.92 5.92 8.42 11.92 17.47 ∞V/cm3 4.09 8.05 12.02 16.01 20.02 24.02 28.94反应不是从t=0开始的。
物理化学第十一章 化学动力学基础练习题
第十一章化学动力学(1)练习题一、填空题1、某反应物得转化率分别达到50%,75%,87、5% 所需时间分别为t1/2,2t1/2,3t1/2,则反应对此物质得级数为。
2、某二级反应,反应消耗1/3需时间10min,若再消耗1/3还需时间为分钟。
3、两个活化能不相同得反应,如果E1<E2,且都在相同得升温区内升温,则(填“>”或“<”或“=”)4、只有一种反应物得二级反应得半衰期与反应得初始浓度得关系为。
5、(浙江大学考研试题)反应A→Y+Z中,反应物A得初始浓度为1mol·dm－3,初始速率为0、01 mol·dm－3·s1,假定该反应为二级反应,则其速率系数k A为,半衰期为。
6、(西北工业大学考研试题)反应2A→3B,则之间得关系就是。
7、(西北工业大学考研试题)一级反应以对时间作图为一直线,速率系数等于直线得。
8、(浙江大学考研试题)丁二烯得液相聚合反应,实验已确定对丁二烯为一级,并测得在323K时得速率系数为3、3×102min1,当丁二烯得转化率为80%时,反应时间为。
9.某反应A+B Y+Z,加催化剂后正反应速率系数与不加催化剂时正反应速率系数比值,则逆反应速率系数比值＿＿＿＿。
10、某复杂反应得表观速率常数与各基元反应速率常数之间得关系为,则表观活化能与各基元反应活化能之间得关系为＿＿＿＿。
二、单选题:1.反应3O22O3,其速率方程d[O2]/d t = k[O3]2[O2] 或d[O3]/d t = k'[O3]2[O2],那么k 与k'得关系就是:(A) 2k = 3k' ; (B) k = k' ;(C) 3k = 2k' ; (D) ½k= ⅓k' 。
2.有如下简单反应a A + b B dD,已知a <b < d,则速率常数k A、k B、k D得关系为:(A) ;(B) k A < k B < k D ;(C) k A > k B > k D ;(D) 。
物理化学第十一章化学动力学课件解答
nY nZ
10
对于恒温、恒容气相反应，v 和 vB 也可以分压为基础用相似的 方式来定义：
以及 同样有
vp
=
1 nB
dp B dt
量纲为压力·时间－1
vp,A = -
dp B , dt
vp,Z =
dp Z dt
vp
=
1 nA
?dp A dt
1 ?dp B nB dt
鬃? 1 ?dp Y nY dt
2dt
2dt
dt dt
(C ) d[NO2 ] d[NO] d[O2 ]
dt
dt
dt
(D) d[NO2 ] d[NO] d[O2 ] d
2dt
2dt
dt Vdt
解：根据速率表达式首先排除(A), (C )。d /dt= dni /i dt, 所以(B)也不对，正确答案应是(D)。
def
v==
x&=
1 dn B
V nBV dt
单位： mol 鬃m- 3 s- 1
8
特点：① 与反应组分 B 的选取无关，但与计量式写法有关；② 强度量。
恒容反应 (V 为常数)：
v=
1 nB
d dt
骣 琪 琪 ènVB
= ø
1 nB
dc B dt
B 反应式中物质B的计量系数；r 的量纲: 浓度·时间－1
③ 手性化合物参与的反应，测量系统的旋光度；
④ 有离子参与的反应，测量反应系统的电导或电导率；
⑤ 对产物或反应物在紫外、可见光范围有吸收的反应，测 量其吸光率等。
23
§11.2 速率方程的积分形式
只考虑速率方程具有
v
物理化学 天津大学第四版 课后答案 第十一章 化学动力学
-0.1052 -0.2159 -0.3235 -0.4648 -0.6283
利用 Powell-plot method 判断该反应为一级反应，
课 后 答 案 网
拟合公式
蔗糖转化 95%需时
5. N -氯代乙酰苯胺
异构化为乙酰对氯苯胺
为一级反应。反应进程由加 KI 溶液，并用标准硫代硫酸 钠溶液滴定游离碘来测定。KI 只与 A 反应。数据如下：
略
20，21 略
22． NO 与 进行如下反应：
在一定温度下，某密闭容器中等摩尔比的 NO 与 混合物在不同初压下的半 衰期如下：
50.0 45.4 38.4 32.4 26.9
95
102
140
176
224
课 后 答 案 网
求反应的总级数。
解：在题设条件下，
，速率方程可写作
课 后 答 案 网
解：同上题，
，处理数据如下
120
180
240
330
530
600
32.95 51.75 48.8 58.05 69.0 70.35
拟合求得
。
15． 某气相反应 求。
为二级反应，在恒温恒容下的总压 p 数据如下。
0 41.330
100 34.397
200 31.197
和 B 的饱和蒸气压分别为 10 kPa 和 2 kPa，问 25 ºC 时 0.5 mol A 转化为产物 需多长时间？
解：在（1）的情况下，
，速率方程化为
在（2）的情况下，假设 A 和 B 的固体足够多，则在反应过程中气相中 A 和 B 的 浓度不变，既反应速率不变，因此
29． 反应 率常数为
在开始阶段约为 级反应。910 K 时速 ，若乙烷促使压力为（1）13.332 kPa，（ 2）39.996
物理化学课后习题与答案
逆过程。设气体的
Cv,m
＝
3 2
R
。试计算各个状态的压力
p
并填下表。
V/dm3•mol-1
44.8 C B
22.4 A
273
546
T/K
1
步骤
A B C
过程的名称
等容可逆 等温可逆 等压可逆
Q/J W/J △U/J
8. 一摩尔单原子理想气体，始态为 2×101.325kPa、11.2dm3，经 pT = 常数的可逆过程(即过
(1) 298K 时的“平衡常数”； (2) 正、逆反应的活化能； (3) 反应热；
(4) 若反应开始时只有 A，pA，0=105Pa，求总压达 1.5×105Pa 时所需时间（可忽略逆反应）。
8．有一反应，其速率正比于反应物浓度和一催化剂浓度。因催化剂浓度在反应过程中不变， 故表现为一级反应。某温度下，当催化剂浓度为 0.01 mol·dm-3 时，其速率常数为 5.8×10-6 s-1。 试问其真正的二级反应速率常数是多少？如果催化剂浓度为 0. 10 mol·dm-3，表现为一级反应
4. 固体 CO2 的饱和蒸汽压在 -103℃ 时等于 10.226kPa，在 -78.5℃ 时等于 101.325 kPa，求： （1）CO2 的升华热；（2）在 -90℃ 时 CO2 的饱和蒸汽压。
5. 设你体重为 50kg，穿一双冰鞋立于冰上，冰鞋面积为 2cm3，问温度需低于摄氏零下几 度，才使冰不熔化？已知冰的 ΔfusHm = 333.4kJ·kg-1，水的密度为 1000 kg·m3，冰的密度为 900kg·m3。
(2) 1mol 水在 100℃恒 温下于真 空容器中 全部蒸发 为蒸气， 而且蒸气 的压力恰 好为
物理化学第十一章化学动力学基础练习题
物理化学第十一章化学动力学基础练习题第十一章化学动力学(1)练习题一、填空题1、某反应物得转化率分别达到50%,75%,87、5% 所需时间分别为t1/2,2t1/2,3t1/2,则反应对此物质得级数为。
2、某二级反应,反应消耗1/3需时间10min,若再消耗1/3还需时间为分钟。
3、两个活化能不相同得反应,如果E1”或“<”或“=”)4、只有一种反应物得二级反应得半衰期与反应得初始浓度得关系为。
5、(浙江大学考研试题)反应A→Y+Z中,反应物A得初始浓度为1mol·dm－3,初始速率为0、01 mol·dm－3·s1,假定该反应为二级反应,则其速率系数k A为,半衰期为。
6、(西北工业大学考研试题)反应2A→3B,则之间得关系就是。
7、(西北工业大学考研试题)一级反应以对时间作图为一直线,速率系数等于直线得。
8、(浙江大学考研试题)丁二烯得液相聚合反应,实验已确定对丁二烯为一级,并测得在323K时得速率系数为3、3×102mi n1,当丁二烯得转化率为80%时,反应时间为。
9.某反应A+B Y+Z,加催化剂后正反应速率系数与不加催化剂时正反应速率系数比值,则逆反应速率系数比值＿＿＿＿。
10、某复杂反应得表观速率常数与各基元反应速率常数之间得关系为,则表观活化能与各基元反应活化能之间得关系为＿＿＿＿。
二、单选题:1.反应3O22O3,其速率方程d[O2]/d t = k[O3]2[O2] 或d[O3]/dt = k'[O3]2[O2],那么k 与k'得关系就是:(A) 2k = 3k' ; (B) k = k' ;(C) 3k = 2k' ; (D) ?k= ?k' 。
2.有如下简单反应a A + b B dD,已知a <b < d,则速率常数k A、k B、k D得关系为:(A) ;(B) k A < k B < k D ;(C) k A > k B > k D ;(D) 。
物理化学林树坤第章化学动力学习题答案
物理化学林树坤第章化学动力学习题答案LELE was finally revised on the morning of December 16, 2020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 k2−→−+（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nAp 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，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 。
武科大物理化学第十一章 化学动力学习题解答
第十一章 化学动力学习题解答11.1 化学反应的反应速率及速率方程 1. 1/2 3/2 2. A 3. C 4. D 5. B11.2 速率方程的积分形式 1. 11.2% 2. 1.563%3. 5.94×10-4s -1 or3.566710-2min -1 ；19.429min4. B5.二级反应6. C7. A8. A9. B 10. A 11. 912. 40.1dm 3.mol -1.min -1 13. 解：对于n 级反应1121)1(12t ----=n AoA n c k n 改变初始总压，反应级数n 和速率常数k A 均恒定 由PV=nRT 可得：c Ao =P Ao /RT 依题： P Ao =101.325kPa t 1/2=2s P Ao ’=10.133kPa t 1/2=20s将上述两组数据代入可得：n=2，即该反应为二级反应。
二级反应速率方程积分形式：kt P Ao=-1P 1A 把P Ao =101.325kPa t 1/2=2s 数据代入可求得： k=4.935×10-6Pa -1.s -1解： CH 3NHCH 3(g)=C 2H 4(g)+N 2(g) 初： n 0 01000s 后： n-x x x n 总=n+x由 PV=nRT 可得： 21.332V=nRT22.732V=(n+x)RTCH 3NHCH 3(g)对应的：c o =21.332/RTc A =(n-x)/RT=19.932/RT 对于一级反应：lnc o /c A =kt15107882.6100019.93221.332ln--⨯=⨯=s k k t 1/2=ln2/k=10208.92s=2.84h解： AAoA kc kc kc =⨯=⨯=--33A1025.0101dtdc -4=AAoc c对于一级反应：lnc o /c A =kt T=1h=60min 则：ln4=k60 k=0.02310min -1t 1/2=ln2/k=0.693/0.0231=30min由：1×10-3=kc Ao 可得：c Ao =4.329×10-2mol.dm -3解：由速率常数单位a -1可断定天然铀矿的蜕变为一级反应，即： lnc o /c A =kt设235U 质量为1，则238U 的质量为139.0又设20亿年前235U 质量为m ，238U 的质量为m ’t m t 10101052.10.139'ln 1072.91mln--⨯=⨯=两式相减得：64.1102102.8139mm'ln910-=⨯⨯⨯-=- m ’/m=26.96，即20亿年前235U ：238U=26.96解：对于二级反应，t k c A Ao=-1c 1A 对于[Mo(CN)84-]，c A =0.02mol.dm -3，c Ao =0.01562 mol.dm -3 t=26h代入可得：k A =0.5392h -1 k=2k A =2×0.5392=1.0784h -1 11.3 速率方程的确定 1. 1.5解：将题目中反应视为非基元反应，其中反应级数n 1 n 2 n 3的具体数字由表格中数据得出（不完全归纳法）由1,2 两种数据分析 [H 2] [HBr]浓度不变，n 2=1.5 由2,3 两种数据分析 [Br 2] [HBr]浓度不变，n 1=1 由1,4 两种数据分析 [H 2] 浓度不变 v=k ’(0.1)1.5(2)n31.88v=k ’(0.2)1.5(3)n3 1.88=21.5×（1.5）n3 n 3=-111.4 温度对化学反应速率的影响，活化能 1. 53.594kJ.mol -1 2. B 3. 小于解：)11(k k ln1212T T R E a --= 依题：T 1=65℃=338K ； k 1=0.292min -1 T 2=80℃=353K ； k 2=？ 且：E a =103.3kJ.mol -1代入可得： k 2=1.390min -1 t 1/2=ln2/k=0.4985min解：一级反应t 1/2=ln2/k k=ln2/ t 1/2=0.693/363=1.91×10-3min -1)11(k k ln1212T T R E a --= 依题：T 1=651.7K ； k 1=1.91×10-3min -1T 2=723.2K ； k 2=？ 且：E a =217.57.3kJ.mol -1解之得：k 2=1.012×10-1min -1 lnc o /c=kt k c c oo 4ln 4ln k 1t === 13.70min -1 11.5 典型的复合反应 1. E a2+1/2E a1-1/2E a4 2. D3. k 1c A -k 2c Y4. 73.2556. 0.00745min -17.A解：（1）131110066.5109477.32.0K ⨯=⨯==--k k θ(2) )11(k k ln1212T T R E a --= 依题：T 1=35℃=308K ； T 2=25℃=298K ； k 2/k 1=2代入可求得：E a 正=52.893kJ.mol -1 同理可求得：E a 逆=52.893kJ.mol -1 （3）△U=011.6复合反应速率的近似处理法1.k1c A-k-1c B-k2c B c D解：表现为二级反应。
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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★关于作业：公式有必要牢记，但是平时作业时最好是自己动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倡。
1．（基础★）气体反应SO 2Cl 2 = SO 2 + Cl 2为一级反应。
在593K 时的k = 2.20×10-5 s -1。
求半衰期和反应2h 后分解的百分比。
解：1/25ln 20.693315002.2010t s k -===⨯（计算有点误差31507 s ）， 5100ln2.21023600 1.58410c kt c x--==⨯⨯⨯=⨯- 00001 1.171611.1716100%14.65%1.17161c x x c x c c -===⨯=--，2．（基础★）镭原子蜕变成一个Rn 和一个α粒子。
它的半衰期是1622年，反应是一级。
问1g 无水溴化镭RaBr 2在10年内能放出多少Rn ？Rn 的量用0℃，标准压力下的体积（cm 3）来表示。
解：411/2ln 2/0.692/1622 4.27310k t a --===⨯，4300ln4.2731010 4.27310c kt c x--==⨯⨯=⨯-， 00 1.00428c c x∴=- 1g 无水溴化镭的物质的量为10.00259386mol =，也就是溴离子物质的量 在同一个密闭的容器中50.002591.00428 1.105100.00259x mol 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V = 1.105×10－5×22.4×103 = 0.248 cm 3【讨论】（1）元素周期表应该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）单位是灵活的，可以根据具体的情况而定，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★★）某二级反应在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，尹振兴，2007，zhenxingyin@解：000000.20.2(0.2)5000.8500c k c c c c ==-⨯作用60％需用的时间为000000.60.2(0.6)0.8500c kt t c c c c ==-⨯， ∴t = 000.85000.630000.40.2c c ⨯⨯=s【讨论】（1）有a = b 这样的化学反应吗？除了原子衰变/蜕变？（2）这个题目有什么实际意义？（3）建议在解题的过程中自己动手推导二级反应的c-t 关系式，并且最好在开始就写出二级反应的c-t 公式来。
5．（综合3★）“一个反应进行完全所需时间是2t 1/2”这种说法对吗？反应物浓度降低75％所需时间，对（1）零级反应；（2）一级反应；（3）二级反应各为t 1/2的几倍？答：这种说法不正确，因为半衰期是反应物消耗一半所需的时间，不是一个反应进行完全的一半时间，所以一个反应进行完全所需的时间不可能是简单的2个半衰期的时间。
（那么推测一下，反应完全的时间是大于还是小于2t 1/2，或者不一定？）（1）零级反应：001/20.752c ct t k k==， ，∴1/2/ 1.5t t =，反应物降低75％所需的时间为其t 1/2的1.5倍；（2）一级反应：00001111ln 4ln ln ln 0.250.25c c t k c x k c k k ====- ，1/2ln 2t k=， ∴1/2/ln 4/ln 22t t ==，反应物降低75％所需时间为其t 1/2的2倍； （3）二级反应：0000110.753()0.25x t k c c x k c kc ===-，1/201t kc =，∴1/2/3t t =，反应物降低75％所需时间为其t 1/2的3倍【讨论】这道题非常好，挺有启发性，可以帮助我们加深对半衰期的理解，对比三类反应的特征，下面作一个简单的归纳（建议同学们都自己动手完成）： （1）零级反应：x kt =，半衰期 01/22c t k=，与起始浓度有关，且成正比； （2）一级反应：00lnc kt c x =-，半衰期 1/2ln 2t k =，与起始浓度无关； （3）二级反应：00()xkt c c x =-，半衰期 1/201t kc =，与起始浓度有关，且成反比； 这里关键的问题是，我们能否对此给出一个解释，帮助理解为什么级数不同的反应，半衰期的特征不同呢？反应的级数在不同的条件下是否会发生变化？ 6．（基础★★）证明一级反应完成99.9％所需时间是其半衰期的10倍。
证： 0000111ln ln ln10000.001c c t k c x k c k ===-，1/2ln 2t k=，∴1/2/ln1000/ln 29.96610t t ==≈，∴一级反应完成99.9％所需时间为其t 1/2的10倍 【讨论】有人采用如下方法证明，大家分析是否合理——证：设原始浓度为1，则体系经过一个半衰期反应了12，经过两个半衰期反应了21122⎛⎫+ ⎪⎝⎭，依此类推，经过10个半衰期反应了2101011111110.99922221024⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++=-=-= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭，也就是说经过10倍半衰期的时间，一级反应完成了99.9％，以上每步都是可以反推的，因此命题得证。
8．（基础★★）在760℃加热分解N 2O 。
当N 2O 起始压力p 0 = 38.66 kPa 时，半衰期为255s ，p 0 = 46.66 kPa 时，半衰期为212s 。
求反应级数和时p 0 = 101.3 kPa 的半衰期。
解：利用公式1200lg()lg(255212)1110.9822lg()lg(46.6638.66)t t n p p '''=+=+=+≈'''， ∴反应为2级反应 ∵1/201t kc =，∴1/2001/200t c p t c p '''''==''''，∴ 01/21/2038.6625597.62101.325p t t p ''⨯'''==≈' s 【讨论】（1）通常不是分数级数的时候，可以直接利用各级反应半衰期的特征来判断反应的级数。
以本题为例，我们不考虑分数级数，那么根据半衰期的特征可以直接判断是二级反应，因为t 1/2与p 0成反比关系；（2）我认为最好了解N 2O 的分解反应方程。
9．（应用★★）过氧化氢稀溶液在催化剂KI 的存在下按下式分解：2222()12KIg H O H O O −−→+25℃，101.3 kPa 下，测得不同时间内产生O2的体积如下表。
（1）试证明此反应为一级；（2）求该反应在25℃时的半衰期和速率常数。
t/min 4 84 V O2/cm 3 0 21 40.6 62.4 74.2 83.1 85.9 85.9 解：利用一级反应的公式001lnc k tc x=-，c o ∝V ∞－V o ，c o - x ∝V ∞－V t ， 所以01lntV V k tV V ∞∞-=-，V o = o ，V ∞ = 85.9 cm 3，利用题目数据，t/min 4 84 V O2/cm 3 0 24 40.6 62.4 74.2 83.1 85.9 85.9 k/min -1 0.0655 0.0640 0.0648 0.0623 0.0634可以看出k 基础上为一常数，k = 0.0640 min -1，为一级反应，（2）该反应在25℃时的半衰期：1/2ln 210.83min t k== 【讨论】（1）1mol 气体，从0℃变为25℃，体积变化多少？（2）这是非常典型的例子，可以作为实验素材；（3）本题值得研究，例如，书本就没有关于本习题的例子，怎么解？还要时间间隔怎么确定？ 11．（综合应用4★）反应A B C +→在一定温度下反应速率的数据如下： 第一次实验（p 0,A = 100kPa ，p 0,B = 0.4kPa ）t/min 0 34.5 69.0 138 ∞ p c /kPa 0 0.2 0.3 0.375 0.4第二次实验（p 0,A = 400kPa ，p 0,B = 0.4kPa ）t/min 0 34.5 69.0 ∞ p c /kPa 0 0.3 0.375 0.4求（1）此反应的速率方程a bC A B dp dt kp p =中的a 和b 值；（2）反应比速k 。
解：（某学生作业中的解答）由第一次实验图及数据可得：0.241000.440a ba b c A B dp kp p k dt ==⨯=① 由第二次实验图及数据可得：0.051000.45a b a bc A B dp kp p k dt ==⨯= ②②/①得，4a = 1.6667 ⇒ a = 0.3685 ≈ 0.5 ⇒ b = 1（这个过程实在是看出来其逻辑线路，似乎只是为了凑答案，这样做很不好） 故k = 0.00201 min -1·kPa -1/2解：（参考答案）首先认真分析反应的条件，p 0,A 与p 0,B 相比，可以发现两次实验p 0,A p 0,B ，因此，可以认为在反应过程中p 0,A 始终不变，作为一个常量来处理a b c A B dp kp p dt =就可以改写为bc Bdp k p dt'= 对于第一次实验，速率方程为100a bc B dp kp dt=，于是现在必须根据提供的实验数据来确定b 的值，方法就是首先观察数据的特征，然后用尝试法，试探着确定反应的级数。
首先排除是零级反应的可能性，把数据进行处理t/min 0 34.5 69.0 138 ∞ -ln(0.4-p c ) /kPa 0.916 1.609 2.303 0.375∞以-ln(0.4-p c )为纵坐标，以t 为横坐标，可得一条直线，故b = 1因此，在实验条件下，反应变为了一级反应，但是两次反应有所区别 第一次实验的速率方程为0.4ln1000.4a ckt p =-，第二次实验的速率方程为0.4ln4000.4a ckt p =-，把两组数据（34.5, 0.2）、（34.5, 0.3）分别代入上面的式子，并除，得a = 0.5所以反应的速率方程a bC A B dp dt kp p =中a = 0.5，b = 1；（2）把（34.5, 0.2）和a = 0.5，代入0.4ln1000.4a ckt p =-，得k = 0.002 kPa -1/2·min -1【讨论】（1）认真观察条件，找出特征，并做一些近似处理。