第十一章 动力学习题解答
(整理)第11章动力学练习题
第十一章动力学练习题一、是非题（对的画√错的画×）1、反应速率系数k A 与反应物A 的浓度有关。
（ ）2、反应级数不可能为负值。
（ ）3、一级反应肯定是单分子反应。
（ ）4、对二级反应来说，反应物转化为同一百分数时，若反应物的初始浓度越低，则所需时间越短。
（ ）5、对同一反应,活化能一定，则反应的起始温度愈低，反应的速率系数对温度的变化愈敏感。
（ ）6、阿累尼乌斯活化能的定义是dTkd RT Ea ln 2=。
（ ） 7、对于元反应，反应速率系数部随温度的升高而增大。
（ ） 8、若反应A →Y ，对A 为零级，则A 的半衰期 AA k C t 20,21=.。
（ ）9、设对行反应正方向是放热的，并假定正逆都是元反应，则升高温度更利于增大正反应的速率系数。
（ ）10、连串反应的速率由其中最慢的一步决定，因此速率控制步骤的级数就是总反应的级数。
（ ） 11、鞍点是反应的最低能量途径上的最高点，但它不是势能面上的最高点，也不是势能面上的最低点。
（ ）12、过渡态理论中的活化络合物就是一般反应历程中的活化分子。
（ ） 13、催化剂只能加快反应速率，而不有改变化学反应的标准平衡常数。
（ ）14、复杂反应是由若干个基元反应组成的，所以复杂反应的分子数是基元反应的分子数之和.。
（ ）15、质量作用定律只适用于元反应。
（ ）16、某反应，若其反应速率方程式为υA =κA B ，则当c B,0>>c A,0时，反应速率方程可约化为假二级反应。
（ ）17、若反应+Z 的速率方程为 υ= kc A c B , 则该反应是二级反应，且肯定是双分子反应。
（ ）18、对于反应 2NO + Cl 2 −→− 2NOCl ，只有其速率方程为：υ=k {c (NO)}2c (Cl 2)，该反应才有可能为元反应。
其他的任何形式，都表明该反应不是元反应。
（ ）19、 知道了反应物和产物可写出化学反应方程式, 但不能由配平的化学反应式直接写出反应级数和反应分子数。
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 ?。
工程力学第十一章习题解答
工程力学第十一章习题解答题目：一物体质量为10kg，在水平地面上以10m/s的初速度开始运动，若物体受到一个恒力F=20N的作用，且与运动方向相反，求物体在力作用下停止前所经过的距离。
解答过程：一、问题分析根据牛顿第二定律，力等于质量乘以加速度，即F=ma。
本题中，物体受到一个恒力F=20N的作用，且与运动方向相反，因此加速度a为负值。
我们需要求解物体在力作用下停止前所经过的距离。
二、解题步骤1. 求加速度a根据牛顿第二定律，F=ma，代入已知数据，得到加速度a：a = F/m = -20N / 10kg = -2m/s²2. 求物体停止前所经过的时间t由于物体初速度v0=10m/s，加速度a=-2m/s²，根据速度-时间关系式v=v0+at，我们可以求解物体停止前的时间t：0 = 10m/s - 2m/s² tt = 10m/s / 2m/s² = 5s3. 求物体在力作用下停止前所经过的距离s根据位移-时间关系式s=v0t + 1/2at²，代入已知数据，求解物体在力作用下停止前所经过的距离s：s = 10m/s 5s + 1/2 (-2m/s²) (5s)²s = 50m - 25ms = 25m三、答案验证根据动能定理，物体在运动过程中，动能的变化等于外力做的功。
物体从初始速度10m/s减速到0，动能变化为：ΔK = 1/2 m (v² - v0²) = 1/2 10kg (0 - 100m²/s²) = -500J外力做的功为：W = F s = 20N 25m = 500J由于动能变化等于外力做的功，所以我们的答案是正确的。
四、总结本题主要考查了牛顿第二定律、速度-时间关系式、位移-时间关系式和动能定理的应用。
通过求解加速度、时间和距离，我们得到了物体在力作用下停止前所经过的距离为25m。
第十一章化学动力学基础（一）练习题及答案
第十一章化学动力学基础（一）练习题一、选择题1. 某化学反应的方程式为2A →P，则在动力学研究表明该反应为：( )(A) 二级反应(B) 基元反应(C) 双分子反应(D) 以上都无法确定2. 对下面反应来说，当用-（d[N2]/dt）表示其反应速率时，与此速率相当的表示是：( )3H2（g）+ N2（g）= 2NH3（g）(A) 2（d[NH3]/dt）(B) 1/3（d[H2]/dt(C) -1/2（d[NH3]/dt）(D) 1/2（d[NH3]/dt）3. 某化学反应为2A + B →P，实验测定其速率常数为k = 0.25 (mol • dm-3)-1• s-1, 则该反应的级数为：( )(A) 零级反应(B) 一级反应(C) 二级反应(D) 三级反应4. 某一基元反应为mA →P，动力学方程为r = k[A]m，[A]的单位是mol • dm-3，时间的单位是s，则k的单位是：( )(A) mol(1 - m)• dm3(m - 1)• s-1(B) mol- m• dm3m• s-1(C) mol(m - 1)• dm3(1 - m)• s-1(D) mol m• dm-3m• s-15. 某气相反应在400 K时的k p = 10-3 kPa-1• s-1，若用k c表示应等于：( )(A) 3326 (mol • dm-3)-1• s-1(B) 3.326 (mol • dm-3)-1• s-1(C) 3.01 × 10-4(mol • dm-3)-1• s-1(D) 3.01 × 10-7(mol • dm-3)-1• s-16. 某反应，当反应物反应掉5/9所需时间是它反应掉1/3所需时间的2倍，则该反应时：( )(A) 3/2级反应(B) 二级反应(C) 一级反应(D) 零级反应7. 有两个都是一级反应的平行反应：下列说法错误的是：( ) (A) k总= k1 +k2(B) E总= E1 +E2(C) k1/k2 = [B]/[C] (D) t1/2 = ln2/(k1 + k2)8. 某一分解反应，当反应物浓度为0.2 mol•L-1，反应速率为0.3 mol•L-1•s-1。
物理化学第十一章课后答案完整版
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）030609013018000.10010.19460.27700.37260.4676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；问蔗糖转化95%需时若干？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利用Powell-plot method判断该反应为一级反应，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 计算速率常数，以表示之。
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 34.930 3.560 2.575 1.8500 -0.3256 -0.6495 -0.980作图。
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。
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。
化学动力学选择题及参考答案
第十一章化学动力学选择题及参考答案1．有如下简单反应: a A + b B →d D，已知a < b < d，则速率常数k A、k B、k D的关系为：( )A. k A/a<k B/b <k D/dB. k A<k B<k DC. k A>k B>k DD. k A/a>k B/b >k D/d 2．某反应，当反应物反应掉5/9所需时间是它反应掉1/3所需时间的2倍，则该反应是：( )A. 一级反应B. 零级反应C. 二级反应D. 3/2 级反应3．关于反应级数，说法正确的是：( )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. 催化剂不会改变反应级数D. 反应级数都可以通过实验确定4．已知二级反应半衰期t1/2为1/(k2c0)，则反应掉1/4所需时间t1/4应为：( )A. 2/(k2c0)B. 1/(3k2c0)C. 3/(k2c0)D. 4/(k2c0)5．某化合物与水相作用时，其起始浓度为1 mol/dm3，1小时后为0.5 mol/dm3，2小时后为0.25 mol/dm3。
则此反应级数为：( )A. 0B. 1C. 2D. 36．某二级反应，反应物消耗1/3 时间10 min，若再消耗1/3还需时间为：( )A. 10 minB. 20 minC. 30 minD. 40 min7．某反应进行时，反应物浓度与时间成线性关系，则此反应之半衰期与反应物最初浓度有何关系? ( )A. 无关B. 成正比C. 成反比D. 平方成反比8．某反应的速率常数k = 7.7×10 s-1，又初始浓度为0.1 mol/dm3，则该反应的半衰期为：( )A. 86580 sB. 900 sC. 1800 sD. 13000 s9．反应A + B →C + D的速率方程为r = k[A][B]，则反应：( )A. 是二分子反应B. 是二级反应但不一定是二分子反应C. 不是二分子反应D. 是对A、B 各为一级的二分子反应10．反应在指定温度下，速率常数k为0.0462 min-1，反应物初始浓度为0.1 mol/dm3，该反应的半衰期应是：( )A. 150 minB. 15 minC. 30 minD. 条件不够，不能求算11．已知某复杂反应的反应历程为：B -1B+D k 2J则B 的浓度随时间的变化率-d[B]/dt 是：( )A. k 1[A] - k 2[D][B]B. k 1[A] - k -1[B] - k 2[D][B]C. k 1[A] - k-1[B] + k 2[D][B]D. k -1[A] + k -1[B] + k 2[D][B]12．2M → P 为二级反应，若M 的起始浓度为1 mol/dm 3，反应1 h 后，M 的浓度减少1/2，则反应2 h 后，M 的浓度是：( )A. 1/4 mol/dm 3B. 1/3 mol/dm 3C. 1/6 mol/dm 3D. 缺少k 值无法求13．某气相1-1级平行反应M →R 和M →S 的速率常数分别为k 1和k 2，其指前因子A 1= A 2，活化能 E 1≠E 2，但均与温度无关，现测得298 K 时，k 1/k 2= 100，则754 K 时k 1/k 2为：( )A. 2500B. 2.5C. 6.2D. 缺活化能数据，无法解14．某反应速率常数与各基元反应速率常数的关系为: , 则该反应的表观活化能E a与各基元反应活化能的关系为：( ) A. E a = E 2 + 1/2E 1-E 4 B. E a = E 2+1/2(E 1- E 4)C. E a = E 2+ E 2+1/2(E 1+E 4)D. E a = E 2+ E 1- E 415．如果某反应的∆r H m = 100 kJ/mol ，那么活化能E a 将：( )A. E a ≠ 100 kJ/molB. E a ≥ 100 kJ/molC. E a ≤ 100 kJ/molD. 都可以16．右图绘出物质[G]、[F]、[E]的浓度随时间变化的规律，所对应的连串反应是：( )A. G →F →EB. E →F →GC. G →E →FD. F →G →E17．氢和氧的反应发展为爆炸是因为：( )4122k k kk =A. 大量的引发剂的引发B. 直链传递的速度增加C. 自由基被消除D. 生成双自由基形成支链18．对复杂反应:B -1k 2C可用平衡近似处理时，K = k 1/k -1 = [B]/[A]。
苏州大学物理化学考研、期末考试复习-第十一章化学动力学基础一练习题习题及答案
四、问答题 25. A 的平行分解反应中, 反应级数都相同
1 ──→ R (目的物)
2 A ──→ S
3 ──→ B 分别讨论：(1)E1≥E2, E3 (2)E2<E2, E3 (3)E3>E1>E2 时，R收率最大时的温度。
26.O3分解反应动力学得到如下规律： (1) 在反应初始阶段对[O3]为一级； (2) 在反应后期，对[O3]为二级，对[O2]为负一级； (3) 在反应过程，检测到的唯一中间物为自由原子 O。
2O2（决速步）
反应后期
k3[O3]<<k2[O2]
，
r= 2k1k3 k2
[O3]2/[O2]
，
与实验相符。
第６页，共６页
(
)
10. 半衰期为 10 d 的某放射性元素净重 8 g，40 d 后其净重为： (A) 4 g (B) 2 g (C) 1 g (D) 0.5 g
(
)
11. 下列对铁表面防腐方法中属于"电化保护"的是： (A) 表面喷漆 (B) 电镀 (C) Fe 表面上镶嵌 Zn 块 (D) 加缓蚀剂
(
)
二、填空题
22. [答](甲) 对一级反应
k＝ ln2/t 1 ＝0.1216 h-1
2
23.[答]
(乙) ln [1/(1-y)]＝kt ,
y=0.90
t＝(1/k) ln[1/(1-y)]＝18.94 h
(1) 若时间以s表示，则k单位为dm3(m-1)·mol1-m·s-1
(2)
dcB dt
n
=-
m
dcA dt
5. 某放射性同位素的半衰期为 5 d ，则经 15 d 后，所剩的同位素的量是原来的：
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%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 %。
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mol·dm-3,时刻t的浓度为c）0306090130180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；问蔗糖转化95%需时若干解：数据标为0306090130180利用Powell-plot method判断该反应为一级反应，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：0123468计算速率常数，以表示之。
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一，0123468作图。
6．对于一级反应，使证明转化率达到%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。
287 oC时，一密闭容器中初始压力为kPa，1000 s后总压为kPa，求。
解：设在t时刻的分压为p，1000 s后，对密闭容器中的气相反应，可以用分压表示组成：8．硝基乙酸在酸性溶液中的分解反应为一级反应。
25 oC，kPa下，于不同时间测定放出的CO2(g)的体积如下反应不是从开始的。
求速率常数。
解：设放出的CO2(g)可看作理想气体，硝基乙酸的初始量由时放出的CO2(g)算出：在时刻t, 硝基乙酸的量为，列表1作图，由于反应不是从开始，用公式拟合得到。
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
第十一章动力学(一)习题解答解析
（2）当 t
t 1 时， [ R]
2
1 2 [ R] 0 ，代入（ 1）式
kt 1 2
1
2 [ R]0 2
(
1 2
[
R]
0
)
1 2
2(1
1
1
)[ R] 0 2
2
所以
t1 2
2 (
k
2
1
1)[ R]0 2
1 kt 2
1
2( 2 1)[ R] 0 2
例、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？
4、在 298K 时，用旋光仪测定蔗糖在酸溶液中水解的转化速率，在不同时间所测得的旋光度（
t/min
0
10
20
40
80
180
t /( o)
6.60
6.17
5.79
5.00
3.71
1.40
试求该反应的速率常数 k 值。
t ）如下
300
∞
-0.24
-1.98
解 蔗糖在酸溶液中水解可按准一级反应处理，且蔗糖浓度与旋光度之间亦存在线性关系，即
cA =M t +N，与上
cA,0
0
题道理相同可得
cA
t
，代入一级反应积分方程得 ln 0
t
kt ，然后以 ln( t
)对 t
作图，得一直线，斜率为 -k，求得 k
n
0
t
kt ，求出 k 值，
然后取平均值，结果与作图求取一致。
6、含有相同物质的量的 A 、B 溶液，等体积相混合，发生反应 A+B → C，在反应经过了 1 小时后，发现 A 已消耗了 75% ，当反应时间为 2 小时后，在下列情况下， A 还剩余多少没有反应？
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
习题答案(第十一章)
1 2
J02
mgR
B
J
J0
mR2
vB
2mgR
J02
(
(
J
J2 mR2
)
1)
m
J0 JC
应用动能定理 1
2
JC2 +
1 2
mvC2
1 2
J02
2mgR
C 0
vC 2 gR
6
[综一]
F1 F2
maC mg cos 600
aC
0 F1+F2 mg sin 600
mg
JC
0
(F1+F2 ) cos 600
5a
a
vC
4
五 AB杆的速度瞬心P
AB 初动能 T1 0
末动能
T2
3 2
m1l 2 2
2m2l2 2
外力做功
W12 M
根据动能定理
2M
(3m1 4m2 )l2
ωAB P
(3m1
M 4m2 )l2
5
六、取整体为研究对象
J0 (J mR2 )B
应用动能定理
1 2
JB2 +
1 2
mvB2
第11章 质点系动能定理
1. 3.
2. 4.
5. 16ma2 2
6. 4rF
7.
3 4
m(
R1
R2
)
2
2
1 2
m(
R1
R2
)(2R1
3R2
)
1
二、 OB: 定轴转动，ＡＢ：平面运动
杆ＡＢ的速度瞬心为Ｐ P
PA 2l cos
AB OB
第十一章 化学动力学基础(二)
(A) 反应分子组实际经历途径中每个状态的能量都是最低 ；
(B) 势能垒是活化络合物分子在马鞍点的能量与反应物分子的平均能量之差 ；
(C) 活化络合物在马鞍点的能量最高 ；
(D) 反应分子组越过马鞍点后可能返回始态 。
8．对于气相基元反应，下列条件：(1)温度降低；(2)活化熵 越负；(3)活化焓
越负；(4)分子有效碰撞直径越大。能使反应速率变大的条件是：
(A) k = A·exp(Ea/RT) ；
(B) lnk = Ea/RT + B ；
(C) lnk = lnA + mlnT Ea/RT ；
(D) (kt + 10n)/kt = rn 。
17．光化反应与黑暗反应(热反应)的相同之处在于：
(A) 都需要活化能 ；
(B) 温度系数都很小 ；
(C) 反应均向着ΔrGm(T,p,W’ = 0 ) 减少的方向进行 ；
(A) 与温度无关 ；
(B) 与温度成正比 ；
(C) 与绝对温度成正比 ；
(D) 与绝对温度的平方根成正比 。
6．有关碰撞理论的叙述中，不正确的是：
(A) 能说明质量作用定律只适用于基元反应；
(B) 证明活化能与温度有关；
(C) 可从理论上计算速率常数与活化能；
(D) 解决分子碰撞频率的计算问题。
7．有关绝对反应速率理论的叙述中，不正确的是：
10．溶剂对溶液中反应速率的影响，以下说法中正确的是：
(A) 介电常数较大的溶剂有利于离子间的化合反应 ；
(B) 生成物的极性比反应物大，在极性溶剂中反应速率较大 ；
ห้องสมุดไป่ตู้
(C) 溶剂与反应物生成稳定的溶剂化物会增加反应速率 ；
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第十一章 习题解答1、298K 时N 2O 5(g)分解反应其半衰期21t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 半衰期与起始浓度无关的反应为一级反应，代入一级反应公式即可求(1)1211216.07.52ln 2ln -===h ht k (2)h h y k t 94.189.011ln 1216.0111ln 11=-=-=-例、某气相反应的速率表示式分别用浓度和压力表示时为：r c =k c [A]n 和r p =k p p A n ，试求k c 与k p 之间的关系，设气体为理想气体。
解 因设气体为理想气体。
所以 p A V=n A RT , p A =c A RT=[A]RT 。
设气相反应为 aA(g)→P(g) 则nA p A p p k dtdp a r =-=1 将上面结果代入n p p RT A k dtRT A d a r )]([)]([1=-=化简c n c n n p r A k A RT k dtA d a ===--][][)(}[11 k c 与k p 之间的关系为 1)(-=n p c RT k k3、对于1/2级反应kR P −−→试证明：（1）112201[][]2R R kt -=； （2）证 （1）21][][R k dtR d r =-=，⎰⎰=-tRR kdt R R d 021][][积分kt R R =-)][]([22121， 所以 kt R R 21][][21210=- （2）当21t t =时，0][21][R R =，代入（1）式/21021021021021])[12(2])[211(2)][21(][2R R R R kt -=-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=所以21021])[12(2R kt -=例、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 放射性元素分解为一级反应，11min 0462.0min152ln 2ln -===t km in 8.3480.011ln m in 0462.0111ln 11=-=-=-y k t例、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（此时已有部分分已知反应 4PH 3(g)−→−kP 4(g)+6H 2(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）。
`解 对一级反应，其积分式为kt c c AA =0,ln，下面找出总压p 与反应物浓度c A 间的关系，设c A =Mp+N ，(1)当t=0时，c A = c A,0，p=p 0，c A,0=M p 0+N (2) 当t=∞时，c A =0，p= p ∞，0= M p ∞+N (3) (2)－(3)式，得c A,0=M （p 0－p ∞） (4) (1)－(3)式，得c A =M （p －p ∞） (5)(4)、(5)式代入一级反应积分式得kt p p p p =--∞∞0ln ，所以 当t=58s 时，100222.034.3685.3600.3585.36ln 581ln 1-∞∞=--=--=s s p p p p t k当t=108s 时，100221.068.3685.3600.3585.36ln 1081ln 1-∞∞=--=--=s s p p p p t k 10222.0-=s k4、在298K 时，用旋光仪测定蔗糖在酸溶液中水解的转化速率，在不同时间所测得的旋光度（t α）如下试求该反应的速率常数k 值。
解 蔗糖在酸溶液中水解可按准一级反应处理，且蔗糖浓度与旋光度之间亦存在线性关系，即c A =Mt α+N ，与上题道理相同可得∞∞--=ααααt A A c c 00,，代入一级反应积分方程得kt t =--∞∞αααα0ln，然后以)ln(∞-ααt 对t 作图，得一直线，斜率为-k ，求得13min 102.5--⨯=k 。
或将各组数据代入kt t =--∞∞αααα0ln，求出k 值，然后取平均值，结果与作图求取一致。
{6、含有相同物质的量的A 、B 溶液，等体积相混合，发生反应A+B →C ，在反应经过了1小时后，发现A 已消耗了75%，当反应时间为2小时后，在下列情况下，A 还剩余多少没有反应(1) 当该反应对A 为一级，对B 为零级； (2) 当该反应对A ，B 均为一级； (3) 当该反应对A ，B 均为零级。
解 (1) 一级反应时 114ln 75.011ln 1111ln 1-=-=-=h h y t k当t=2h 时yh h-=-11ln 214ln 1， 1-y=% (2) 二级反应时，运用a=b 的二级反应公式12375.0175.01111-=-⨯⨯=-⨯=h aa h y y ta k !当t=2h 时yy a h h a -⨯⨯=-12131， 1-y=% (3)零级反应时 1075.075.0111-=⨯==ah a hay t k当t=2h 时ay hah 2175.01=-， y=＞1，说明A 早已作用完毕。
当y=1时A 刚好作用完，所需时间为h a ahay k t 333.1175.01110=⨯⨯==-。
7、在298K 时，NaOH 与CH 3COOCH 3皂化作用的速率常数k 2与NaOH 和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 3COOCH3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 碱与酯的皂化作用是典型的二级反应，所以 …yy ta k -=112，'''211y y ta k -=8.211'''22=--=y y yyk k ， 解得'y =或'y =76%。
9、对反应2NO(g)+2H 2(g)→N 2(g)+H 2O(l)进行了研究，起始时NO 与H 2的物质的量相等。
采用不同的起始压力相应求该反应级数为若干解 已知n 级反应半衰期的表示式为nn n Ap n k p t ---=--=101121)1(12取对数 021ln )1(ln ln p n A t -+=以21ln t ～0ln p 作图，得一直线，斜率为1-n ，求得n ≈3。
或用下述公式￥)/ln()/ln(10'0'2121p p t t n +=代入各组数据，求出n 值，然后取平均值得3=n 。
10、已知某反应的速率方程可表示为[][][]r k A B C αβγ=，请根据下列实验数据，分别确定该反应对各反应物的级数α、β和γ的值并计算速率系数k 。
解 根据反应的速率方程，将四组实验数据代入得55.0100.0100.0050.010k αβγ-⨯=⨯⨯⨯ (1) 55.0100.0100.0050.015k αβγ-⨯=⨯⨯⨯ (2) 52.5100.0100.0100.010k αβγ-⨯=⨯⨯⨯ (3) 514.1100.0200.0050.010k αβγ-⨯=⨯⨯⨯ (4)(1)/(2)得1(0.01/0.015)γ=，解得0γ=(1)/(3)得2(0.005/0.010)(1/2)ββ==，解得1β=-(4)/(1)得14.1/5(0.020/0.010)2αα==，ln(14.1/5)ln 2 1.5α==-(3)式取对数5ln(2.510)ln 1.5ln 0.010ln 0.010k -⨯=+-5ln ln(2.510) 1.5ln 0.010ln 0.0108.294k -=⨯-+=-解得k=×10-4(mol·dm -3)1/2·s -112、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3t/h 48 12 16 c/( mg/100cm 3)'(1) 确定反应级数；(2)求反应的速率常数k 和半衰期21t；(3) 若抗菌素在血液中的浓度不低于 mg/100cm 3才为有效，问约何时该注射第二针 解 (1) 以lnc 对t 作图，得一直线，说明该反应是一级反应。
数据见下表：t/h 4 、81216 ln[c/( mg/100cm 3)]作图如右所示。
直线的斜率为。
^(2) 直线的斜率m=-(k/h -1)= , 所以k = h -1。
h h k t 198.709629.02ln 2ln 121===-(3)以第一组数据求出c 0值kt c c =0ln h h c 409629.0ln 10⨯=-c 0= mg/100cm 3h h c c k t 7.637.0705.0ln 09629.01ln 110===-。
应在后注射第二针。
13、在抽空的刚性容器中，引入一定量纯A 气体（压力为p 0）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，测定总压随时间的变化关系如下：求该反应的级数及速率常数。
\解 此题的关键是找出反应物A 的分压随时间的变化规律。
题中给出的是总压，因此要通过反应方程式找出A 的分压与总压间的定量关系。
设开始计时时A 的分压为p 0，B 的分压为p ’，计时后某时刻A 的分压为p ，A(g) → B(g) + 2C(g)t=0 p 0 p ’ 2p ’ p 总(0) t=t p (p 0 – p)+ p ’ 2(p 0 – p)+2p ’ p 总(t) t=∞ 0 p 0+p ’ 2(p 0 + p ’) p 总(∞) p 总(0)= p 0 +3p ’= (1)p 总(t)=3(p 0 + p ’)-2p (2) p 总(∞)= 3(p 0+ p ’)= (3) 由方程(1)、(3)，解得￥ p ’=； p 0 =由方程(2), 当p 总(t)= kPa 时, p = kPa 当p 总(t)= kPa 时, p = kPa由尝试法求反应级数，将两组数据代入二级反应的速率方程t k p p p =-011min 3066.26167.161⨯=-p k kPakPa ， k p =×10-4(kPa)-1·min -1min 5066.26133.131⨯=-p k kPakPa , k p =×10-4(kPa)-1·min -1k p 值为一常数，说明该反应为二级反应，k p 值为×10-4(kPa)-1·min -1。