物理化学林树坤第8章化学动力学习题答案
物理化学第八章课后答案完整版
第八章 量子力学基础8.1 在一维势箱问题求解中，假定在箱内()0V x C =≠（C 为常数），是否对其解产生影响？怎样影响？解：当()0V x C =≠时，一维势箱粒子的Schrödinger 方程为()()()()()()()()222222222d 2d d d '2d 2d x C x E x m x x x E C x E x m x m x ψψψψψψψ-+=∴-=-⇒-= 边界条件不变，因此Schrödinger 方程的解为()22'2182πsin n n n E ma n x x a a ψ⎧=⎪⎪⎨⎛⎫⎛⎫⎪= ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎩ 即()0V x C =≠不影响波函数，能级整体改变C :222'8E E C n ma C =+=+8.2 一质量为m ，在一维势箱0x a <<中运动的粒子，其量子态为()12π3π0.5sin 0.866sin x x x a a a ψ⎧⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+⎨⎬ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎩⎭ （1） （1） 该量子态是否为能量算符ˆH的本征态？ （2） （2） 对该系统进行能量测量，其可能的结果及其所对应的概率为何？（3） （3） 处于该量子态粒子能量的平均值为多少？解：对波函数的分析可知()()()()()()()132221133220.50.8663ˆˆH , H 88x x x h h x x x x ma ma ψψψψψψψ=+==（1） （1） 由于()()()(){}(){}()132221322ˆˆˆH 0.5H 0.866H 0.530.50.86688x x x h h x x E x ma ma ψψψψψψ=+=⨯+⨯≠因此，()x ψ不是能量算符ˆH的本征态。
（2） （2） 由于()x ψ是能量本征态()1x ψ和()3x ψ的线性组合，而且是归一化的，因此能量测量的可能值为2213229, 88h h E E ma ma ==其出现的概率分别为220.50.25, 0.8660.75==（3） （3） 能量测量的平均值为()22132270.250.750.250.75988h h E E E ma ma =+=+⨯=8.3 1 g 重的小球在1 cm 长的盒内，试计算当它的能量等于在300 K 下的kT 时其量子数n 。
化学动力学习题及答案
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.0gA 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 =。
第八章化学动力学基本原理（习题）
第八章 化学动力学基本原理（习题）第八章 化学动力学基本原理一、填空题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 = 。
11、恒容化学反应aA+bB →gG+hH 的各物质的速率常数分别为k A ，k B ，k G ，k H ，它们之间的关系是 。
12、某放射性元素的半衰期5d ，则15d 后所剩下的同位素为原来的 。
13、某反应物反应掉8/9时所需要的时间是反应掉2/3时所需要时间的二倍，则该反应为 级反应。
物理化学习题详细答案
过程的功。 解：W= -p e(V2-V1)= -pe(nRT/p2-nRT/p1) = -nRTp2(1/p2-1/p1) = -1mol× 0.5× 105Pa× 8.315 J· K-1· mol-1× 273.15K× [(1/0.5× 105Pa)-(1/105Pa)]= -1136 J 7．1mol 理想气体由 100kPa、5dm3 恒压压缩到 1dm3，再恒容升压到 500kPa。试计算整个过程的 W、 Q、U、H。 解：1mol 气体状态变化：(p1=100kPa,V1=5dm3) (p2=p1,V2=1dm3) (p3=500kPa,V3=V2) 利用理想气体状态方程 p1V1/T1 = p3V3/T3 得 T3= T1，即始终态温度不变，故有 U=H=0 W=Wp+ WV = -p1 (V2-V1)＋0＝{-100000×(1-5) × 10 3＋0}J=400J
葛华才等编.《物理化学》 （多媒体版）教材的计算题解.高等教育出版社
葛华才等编
《物理化学》 （多媒体版）教材的计算题解
2011 年 3 月 21 日最新版 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
∴ Q1= H1 = T 2 nCp, mdT T1
= [26.75× (400 – 300)+ 0.5× 42.258× 10-3× (4002 – 3002) –(1/3)× 14.25× 10-6× (4003-3003)] J = 3978J U1=Q1 +W1=(3978 – 831.5)J=3147 J (2) 恒容可逆过程 1mol CO2(g) T1=300K, p1=101325Pa W2=0，W'=0， Q2= U2= T 2 n(Cp, m-R)dT = n T 2 [(26.75-8.315) + 42.258× 10-3(T/K) – 14.25× 10-6(T/K)2] dT T1 T1 = [18.435× (400–300)+0.5× 42.258× 10-3× (4002–3002) –(1/3 )× 14.25× 10-6× (4003 – 3003)] J = 3147 J H2=H1 恒容可逆
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。
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。
化学动力学习题解答共27页PPT
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26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
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27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪பைடு நூலகம்
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
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29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
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30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
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化学动力学习题解答
1、战鼓一响，法律无声。——英国 2、任何法律的根本；不，不成文法本 身就是 讲道理 ……法 律，也 ----即 明示道 理。— —爱·科 克
3、法律是最保险的头盔。——爱·科 克 4、一个国家如果纲纪不正，其国风一 定颓败 。—— 塞内加 5、法律不能使人人平等，但是在法律 面前人 人是平 等的。 ——波 洛克
高中化学化学动力学练习题及答案
高中化学化学动力学练习题及答案一、选择题1. 下面关于化学动力学的说法中，错误的是：A. 化学反应速率和反应物浓度之间存在关系B. 反应速率和温度之间存在关系C. 反应速率和反应物的组成之间存在关系D. 反应速率和催化剂有关2. 反应速率与以下哪个因素无关：A. 反应物浓度B. 温度C. 密度D. 催化剂3. 关于反应速率的单位，以下选项中正确的是：A. mol/LB. L/molC. mol/sD. mol/L/s4. 下面哪个化学方程式代表了一个一级反应：A. A → BB. 2A → BC. A + B → CD. A + B → C + D5. 在一个一级反应中，当反应物浓度从0.2M减少到0.1M，所需的时间为10分钟。
那么在反应物浓度从0.1M减少到0.05M，所需的时间大约为：A. 5分钟B. 10分钟C. 15分钟D. 20分钟二、填空题1. 反应速率与反应物浓度的关系可以用（反应速率与反应物浓度的幂函数）表示。
2. 反应速率与温度的关系可以用（阿伦尼乌斯方程）表示。
3. 在一个零级反应中，反应速率与（反应物浓度）无关。
4. 反应速率与催化剂的关系可以用（催化反应速率方程）表示。
5. 反应速率的单位可以用（物质浓度单位）/（时间单位）表示。
三、解答题1. 请解释化学反应速率的定义，并用公式表示出来。
2. 请解释反应级数的概念，并举例说明。
3. 对于一个一级反应，如果初始反应物浓度为0.2M时，所需的时间为20分钟，求当反应物浓度降至0.05M时，所需的时间。
4. 确定以下反应的速率方程式并判断其反应级数：N₂O₅(g) → 2NO₂(g) + 1/2O₂(g)5. 解释一下催化剂对反应速率的影响，并举例说明。
答案：一、选择题1. C2. C3. C4. B5. B二、填空题1. 反应速率与反应物浓度的关系可以用速率方程式表示。
2. 反应速率与温度的关系可以用阿伦尼乌斯方程表示。
3. 在一个零级反应中，反应速率与反应物浓度无关。
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。
(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 =。
大学物理化学8-电化学课后习题与答案
电化学课后习题一、是非题下列各题中的叙述是否正确？正确的在题后括号内画“√”，错误的画“×”：1、用能斯特公式算得电池的电动势为负值，表示此电池反应的方向是朝正向进行。
（）2、电池 Zn (s)| ZnCl 2 (b=0.002 mol· kg1，=1.0) | AgCl(s) | Ag(s)，其反应为：2AgCl(s)+Zn(s)===2Ag(s)+ ZnCl 2 (b=0.002 mol·kg 1， =1.0)所以，其电动势的计算公式为： E MF =E MF RT RT× 1.0)()。
lna(ZnCl 2 ) =E MF ln(0.0022F2F3、标准电极电势的数据就是每个电极双电层的电势差。
（）4、电池反应的电动势E MF与指定电池反应计量方程式的书写无关，而电池反应的热力学函数变r G m等则与指定电池反应计量方程式的书写有关。
5、锌、银两金属片同时插入HCl 水溶液中，所构成的电池是可逆电池。
二、选择题选择正确答案的编号，填在各题之后的括号内：1、原电池在定温定压可逆的条件下放电时，其在过程中与环境交换的热量为：（）。
(A) r H m；(B) 零；(C)T r S m；(D) r G m。
2、电池 Hg(l) | Zn( a 1) | ZnSO 4(a2) | Zn(a 3 ) | Hg(l) 的电动势：（）。
(A)仅与 a1， a3有关，与 a2无关； (B) 仅与 a1，a2有关，与 a3无关；(C)仅与 a2， a3有关，与 a 1无关； (D) 与 a1， a2， a 3均无关。
3、在 25 ℃时，电池 Pb(Hg)(a 1)|Pb(NO 3 )2 (aq)|Pb(Hg) ( a 2)中 a1a2，则其电动势E：（）。
(A) 0 ； (B) 0 ； (C)=0 ； (D) 无法确定三、填空题在以下各小题中的处填上答案：1、Ag(s)|AgNO 31, 1 =0.90）|| AgNO 3（b2=0.01 mol·kg1，=0.72）1=0.01 mol·kg, 2|Ag(s) 在 25 ℃时的电动势E MF =。
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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 k2−→−（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，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 /kPa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=2k '。
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 =%7. 某放射性元素经14天后，活性降低了%。
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%─%，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 =，2386.11ln ⨯=x， x =% （2） k k c xc c c 211125.010000=--x =%（3） c 0─=k k= 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，在400K 时，60s 后容器中的总压力为，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 =10. 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 c t-=，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%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%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×105Pa 和298K 时的生产热为─·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─(─= (KJ·mol -1)14. 某一级反应在340K 时完成20%需时，而在300K 时同样完成20%需时，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)=×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。
（2）反应进行10h 以后，NO 的分压为若干。
解：（1）()1191113110110748.7600314.8))(600314.8132000exp(102.1)(--------⋅⨯=⨯⋅⋅÷⋅⋅⨯-⨯===s Pa K mol K J s dm mol k RTk RT k k l p cn c p（2）运用公式 t k p p p p p p p p p BA AB B A =---)()(ln 1000000()()()111936001010748.7933667667933ln9336671----⋅⨯⨯⋅⨯=---h s h s Pa p p Pa 解得 p =16. 已知组成蛋的卵白蛋白的热变作用为一级反应，其活化能约为85kJ ·mol -1，在与海平面相同高度处的沸水中“煮熟”一个蛋需要10min 。