化学反应动力学第三、四章习题答案
化学反应工程练习题解答
第一章习题1有一反响在间歇反响器中进行,经过8min 后,反响物转化掉80%,经过18min 后,转化掉90%,求表达此反响的动力学方程式。
解2A A min 18A0min 8A0AA A0d d 219.019.0181)(218.018.081)(11kc tc kc kc x x c kt =-=-⋅==-⋅=-⋅=为假设正确,动力学方程 2在间歇搅拌槽式反响器中,用醋酸与丁醇生产醋酸丁酯,反响式为:()()()()S R B A O H H COOC CH OH H C COOH CH 2943SO H 94342+−−→−+反响物配比为:A(mol):B(mol)=1:4.97,反响在100℃下进行。
A 转化率达50%需要时间为24.6min ,辅助生产时间为30min ,每天生产2400kg 醋酸丁酯〔忽略别离损失〕,计算反响器体积。
混合物密度为750kg·m -3,反响器装填系数为0.75。
解3313111111i 1.2m 0.750.8949总体积反应0.8949m 0.910.9834有效体积反应0.91hr6054.6折合54.6min 3024.6总生产时间hr 0.9834m 750737.5换算成体积流量hr 737.5kg 634.1103.4总投料量hr 634.1kg 744.97724.1B 4.97:1B :A hr 103.4kg 601.724折算成质hr 1.724kmol 0.50.862的投料量A ,则50%转化率hr 0.862kmol 116100hr 100kg 2400/24R 116 74 60 M S R B A ==⨯==+=⋅=+⋅=⨯⨯=⋅=⨯⋅=⋅=⋅=+→+-------器器投料量则量流量产量3反响(CH 3CO)2O+H 2O →2CH 3COOH 在间歇反响器中15℃下进行。
一次参加反响物料50kg ,其中(CH 3CO)2O 的浓度为216mol·m -3,物料密度为1050kg·m -3。
大学化学课后习题参考答案
第1章 化学热力学参考答案:(一)选择题1.A 2.A 3.C 4.B 5.D 6.C 7.C 8.C 9. A 10. C 11. A 12.C (二)填空题1.40;2.等温、等容、不做非体积功,等温、等压,不做非体积功; 3.>,<,=,> 4.增大、不变 5.不变 6.3.990 kJ·mol -1(三)判断题1. ×2. ×3. ×4. ×5. √6. ×7. ×8. ×9. × 10. × (四)计算题1.解:(g)O N (l)H 2N 4242+O(l)4H (g)3N 22+(l)H N 42摩尔燃烧热为2.解:)mol ·(kJ 28.254166.963.502)84.285(401f B r --=-⨯--⨯+=∆=∆∑HH ν)mol ·(kJ 14.627211r-Θ-=∆=H Q pK1077.3109.9824.37333mr r ⨯=⨯--=∆∆=-S T 转)mol ·(kJ 78.34357.86)15.137(36.3941f B r --=---=∆=∆∑G ν)K ·mol ·(J 9.9865.21056.1975.191216.21311B r ---=--⨯+==∆∑νNO(g )CO(g )+(g)N 21(g)CO 22+)mol ·(kJ 24.37325.90)52.110(5.3931f B r --=----=∆=∆∑H ν此反应的 是较大的负值,且)(,)(-∆-∆S H 型反应,从热力学上看,在 T 转的温度以内反应都可自发进行。
3.解:外压kPa 50e =p ,11p nRT V =,22p nRTV =,2e p p = 系统所做功:定温变化,0=∆U0=+=∆W Q U ,所以Q =1 247.1(J ) 定温过程pV =常数 ∆(pV )=0 所以 0)(=∆+∆=∆pV U H 4.解:查表知CaO(s) + SO 3(g) = CaSO 4(s)求得同理求得 因为 所以根据经验推断可知,反应可以自发进行。
化学反应工程1_7章部分答案
第一章绪论习题1.1 解题思路:(1)可直接由式(1.7)求得其反应的选择性(2)设进入反应器的原料量为100 ,并利用进入原料气比例,求出反应器的进料组成(甲醇、空气、水),如下表:组分摩尔分率摩尔数根据式(1.3)和式(1.5)可得反应器出口甲醇、甲醛和二氧化碳的摩尔数、和。
并根据反应的化学计量式求出水、氧及氮的摩尔数,即可计算出反应器出口气体的组成。
习题答案:(1) 反应选择性(2) 反应器出口气体组成:第二章反应动力学基础习题2.1 解题思路:利用反应时间与组分的浓度变化数据,先作出的关系曲线,用镜面法求得反应时间下的切线,即为水解速率,切线的斜率α。
再由求得水解速率。
习题答案:水解速率习题2.3 解题思路利用式(2.10)及式(2.27)可求得问题的解。
注意题中所给比表面的单位应换算成。
利用下列各式即可求得反应速率常数值。
习题答案:(1)反应体积为基准(2)反应相界面积为基准(3)分压表示物系组成(4)摩尔浓度表示物系组成习题2.9 解题思路:是个平行反应,反应物A的消耗速率为两反应速率之和,即利用式(2.6)积分就可求出反应时间。
习题答案:反应时间习题2.11 解题思路:(1)恒容过程,将反应式简化为:用下式描述其反应速率方程:设为理想气体,首先求出反应物A的初始浓度,然后再计算反应物A的消耗速率亚硝酸乙酯的分解速率即是反应物A的消耗速率,利用化学计量式即可求得乙醇的生成速率。
(2)恒压过程,由于反应前后摩尔数有变化,是个变容过程,由式(2.49)可求得总摩尔数的变化。
这里反应物是纯A,故有:由式(2.52)可求得反应物A的瞬时浓度,进一步可求得反应物的消耗速率由化学计量关系求出乙醇的生成速率。
习题答案:(1)亚硝酸乙酯的分解速率乙醇的生成速率(2)乙醇的生成速率第三章釜式反应器习题3.1 解题思路:(1)首先要确定1级反应的速率方程式,然后利用式(3.8)即可求得反应时间。
(2)理解间歇反应器的反应时间取决于反应状态,即反应物初始浓度、反应温度和转化率,与反应器的体积大小无关习题答案:(1)反应时间t=169.6min.(2)因间歇反应器的反应时间与反应器的体积无关,故反应时间仍为169.6min.习题3.5 解题思路:(1)因为B过量,与速率常数k 合并成,故速率式变为对于恒容过程,反应物A和产物C的速率式可用式(2.6)的形式表示。
中山大学无机化学第4章反应动力学初步习题及答案
第4章 反应动力学初步一、选择题 4-1 利用反应生成产物B ,在动力学上要求 ( )(A) (B) (C) (D)答案: B 4-2 对的反应使用催化剂可以 ( )(A) 大大加速 (B) 减速(C)、皆加速 (D) 无影响答案: C4-3 催化剂能加速反应的速率,它的作用机理是 ( ) (A) 增大碰撞频率 (B) 改变反应途径,降低活化能 (C) 减少速率常数 (D) 增大平衡常数 答案: B4-4 下列有关活化能的叙述不正确的是 ( ) (A) 不同反应具有不同的活化能(B) 同一条件下同一反应的活化能越大,其反应速率越小 (C) 同一反应的活化能越小,其反应速率越小(D) 活化能可以通过实验来测定 答案: C4-5 已知下列两个反应的活化能:(1)(2)在同一温度下,所有反应物浓度为1,下列说法不正确的是 ( ) (A) 反应(1)比反应(2)的速率慢。
(B) (A) 反应(1)比反应(2)的速率快。
(C)受温度的影响较小。
(D) 对于反应(1)与反应(2),当温度变化的始态、终态相同时,反应(2)的反应速率(或速率常数)的改变比反应(1)显著的多。
13 2A B C −−→−−→←−−123a a a E E E >>123a a a E E E <<123a a a E E E >=123a a a E E E =<0r G ∆>v 正v 正v 正v 负42284224243(NH )S O + 3KI (NH )S O + K SO + KI →1-156.7kJ mol a E =⋅2222SO + O 2SO →2-1250.8kJ mol a E =⋅-1mol L ⋅12a a E E 和答案: A 4-6 已知反应 的反应历程是:(1) (快)(2)(慢)此反应的速率方程可能是 ( ) (A) (B)(C) (D)答案:C4-7 下列说法正确的是 ( ) (A) 一个化学反应的越负,在温度T 下,反应的速率就越大。
化学反应工程练习题解答
第一章习题1 有一反应在间歇反应器中进行,经过8min 后,反应物转化掉80%,经过18min 后,转化掉90%,求表达此反应的动力学方程式。
解2A A min 18A0min 8A0AA A0d d 219.019.0181)(218.018.081)(11kc tc kc kc x x c kt =-=-⋅==-⋅=-⋅=为假设正确,动力学方程2 在间歇搅拌槽式反应器中,用醋酸与丁醇生产醋酸丁酯,反应式为:()()()()S R B A O H H COOC CH OH H C COOH CH 2943SO H 94342+−−→−+反应物配比为:A(mol):B(mol)=1:4.97,反应在100℃下进行。
A转化率达50%需要时间为24.6min,辅助生产时间为30min,每天生产2400kg醋酸丁酯(忽略分离损失),计算反应器体积。
混合物密度为750kg·m-3,反应器装填系数为0.75。
解3313111111i 1.2m 0.750.8949总体积反应0.8949m 0.910.9834有效体积反应0.91hr6054.6折合54.6min 3024.6总生产时间hr 0.9834m 750737.5换算成体积流量hr 737.5kg 634.1103.4总投料量hr 634.1kg 744.97724.1B 4.97:1B :A hr 103.4kg 601.724折算成质hr 1.724kmol 0.50.862的投料量A ,则50%转化率hr 0.862kmol 116100hr 100kg 2400/24R 116 74 60 M S R B A ==⨯==+=⋅=+⋅=⨯⨯=⋅=⨯⋅=⋅=⋅=+→+-------器器投料量则量流量产量3 反应(CH 3CO)2O+H 2O →2CH 3COOH 在间歇反应器中15℃下进行。
已知一次加入反应物料50kg ,其中(CH 3CO)2O 的浓度为216mol ·m -3,物料密度为1050kg ·m -3。
江苏师范大学《无机化学》习题库及答案第三章 化学动力学基础
第三章化学动力学基础一、判断题(每题1分,共10分)1. 溶液中,反应物A在t1时的浓度为c1,t2时的浓度为c2,则可以由(c1-c2)/(t1-t2)计算反应速率,当△t→0时,则为平均速率。
()2. 反应2A+2B→C,其速率方程式r = kc(A)[c(B)]2,则反应级数为3。
()3. 化学反应3A(aq)+B(aq)→2C(aq),当其速率方程式中各物质浓度均为1.0 mol∙L--1时,其反应速率系数在数值上等于其反应速率。
()4. 对零级反应来说,反应速率与反应物浓度无关。
()5. 反应aA(aq)+bB(aq)→gG(aq)的反应速率方程式为r = k[c(A)]a[c(B)]b,则此反应一定是一步完成的简单反应。
()6. 可根据反应速率系数的单位来确定反应级数。
若k的单位是mol1-n∙L n-1∙s-1,则反应级数为n。
()7. 对不同化学反应来说,活化能越大者,活化分子分数越多。
()8. 通常升高同样温度,E a较大的反应速率增大倍数较多。
()9. 一般温度升高,化学反应速率加快。
如果活化能越大,则反应速率受温度的影响也越大。
()10. 催化剂只能改变反应的活化能,不能改变反应的热效应。
()二、填空题(每空2分,共40分)1. 元反应A+B→C的反应速率方程式r =________________,其反应级数为_______。
2. 质量作用定律仅适用于________反应;反应速率系数k的单位与元反应方程式中的_____________有关。
3. 某反应的反应速率系数单位为:mol∙L-1·s-1,则该反应的反应级数为________.4. 某反应A→B+C,当A的浓度为0.20 mol·L-1时,反应速率是0.0050 mol∙L-1∙s-1,若是零级反应,反应速率系数为____________,若是一级反应,反应速率系数为_______________。
化学动力学三四章习题和答案
《化学反应动力学》第 三、四章习题1、试推导A + B → P ,当其为二级反应r = k [A][B]时,其积分速率方程为: ln{1 + Δ0(P 0 - P ∞)/ [A]0(P t – P ∞)} = ln [B]0 / [A]0 +Δ0k t式中,P 为用物理仪器测定的体系的某种物理性质(如吸光系数),该性质与浓度有线性关系,Δ0 = [B]0 - [A]0解: 设B 过量A +B → Pt = 0 [A]0 [B]0 P 0 = [A]0λA + [B]0λB + λM (1) t = t [A]0-x [B]0-x P t = ([A]0-x) λA + ([B]0-x) λB + λM(2)t = ∞ [B]0 - [A]0 P ∞ = ([B]0- [A]0) λB + λM (3) 据二级反应速率方程:)]([][)]([][ln ][][1000000x B A x A B B A kt ---= x x A A B kt B A --+=-000000]B [][ln ][][ln)][]([ kt A B x A x B 00000][][ln ][][ln ∆+=-- (1)-(3)得:P 0 – P ∞= [A]0(λA +λB ) , 即:00A ][A P P B ∞-=+λλ (1)-(2)得:P 0 – P t =λA x + λB x由上面两式可得:000][A P P P P x t ∞--= 0000000000][][][][ln ][][ln A P P P P A A P P P P B x A x B t t ∞∞------=-- 000000000000][][][][][][][][ln A P A P P A P A P A P A P B P B t t +--+--=∞∞ )(][][][][][)][]([ln00000000∞∞∞∞-+-+--=P P A P A P A P A P B P A B t t)(][)(][))(][]([ln 00000∞∞∞--+--=P P A P P A P P A B t t ))(][)(1ln(000∞∞--∆+=P P A P P t 故: kt A B P P A P P t 000000][][ln ))(][)(1ln(∆+=--∆+∞∞ 2、反应Np 3+ + Fe 3+ → Np 4+ + Fe 2+。
反应动力学 习题及答案
反应动力学习题一、判断题:1、催化剂只能改变反应的活化能,不能改变反应的热效应。
.........................()2、质量作用定律适用于任何化学反应...............................................()3、反应速率常数取决于反应温度,与反应物、生成物的浓度无关。
................()二、选择题:1.若反应:A + B → C 对A 和B 来说都是一级的,下列叙述中正确的是....()。
(A) 此反应为一级反应;(B) 两种反应物中,当其中任一种的浓度增大2 倍,都将使反应速率增大2 倍;(C) 两种反应物的浓度同时减半,则反应速率也将减半;(D) 该反应速率系数的单位为s-1。
2. 反应A + B → 3D 的E a ( 正) = m kJ·mol-1,E a ( 逆) = n kJ·mol-1,则反应的△r H m = ............ ()。
(A) (m-n) kJ·mol-1;(B) (n-m) kJ·mol-1;(C) (m-3n) kJ·mol-1;(D) (3n-m) kJ·mol-1。
3. 下列关于催化剂的叙述中,错误的是................................................()。
(A) 在几个反应中,某催化剂可选择地加快其中某一反应的反应速率;(B) 催化剂使正、逆反应速率增大的倍数相同;(C) 催化剂不能改变反应的始态和终态;(D) 催化剂可改变某一反应的正向与逆向的反应速率之比。
4. 当速率常数的单位为mol-1·dm3·s-1时,反应级数为.............................................()(A)一级; (B)二级; (C)零级; (D)三级5. 对于反应2A + 2B → C,下列所示的速率表达式正确的是.............................()(A)⊿[A]⊿t=23⊿[B]⊿t(B)⊿[C]⊿t=13⊿[A]⊿t(C) ⊿[C]⊿t=12⊿[B]⊿t(D)⊿[B]⊿t=⊿[A]⊿t6. 反应2A + B → D的有关实验数据在表中给出,此反应的速率常数k/mol-2·dm6·min-1约为...............................................................................................................................()初始浓度最初速率[A]/mol· dm-3 [B]/mol·dm-3v/mol·dm-3·min-10.05 0.05 4.2×10-20.10 0.05 8.4×10-20.10 0.10 3.4×10-1(A) 3.4×102(B) 6.7×102(C) 3.4×103(D) 6.7×1037. 催化剂是通过改变反应进行的历程来加速反应速率。
化学反应动力学的练习题
化学反应动力学的练习题化学反应动力学是研究反应速率和反应的速率规律的学科。
这个领域的重要内容就是解决反应速率与温度、浓度、催化剂等因素的关系。
本篇文章将结合一些练习题,来说明化学反应动力学的相关概念和计算方法。
一、题目解析1. 硫酸铁(III)催化硫代硫酸钠分解的反应:2NaSSO3 + 2H2SO4 → 3SO2 + 2Na2SO4 + H2O它的速率方程为:v = k[H2SO4]m[NaSSO3]n,已知当[H2SO4]=0.2mol/L,[NaSSO3]=0.1mol/L时,反应速率为2.25mol/L·min。
请问该反应的速率常数 k、反应级数 m 和 n 分别为多少?二、解答过程在解答该练习题之前,我们首先需要了解速率常数、反应级数和速率方程的概念。
速率常数:表示反应速率与反应物浓度关系的比例常数,用符号 k表示。
反应级数:根据反应物浓度与速率之间的关系,确定反应速率方程的指数值。
速率方程:表示反应速率与反应物浓度之间的关系式。
对于题目中给出的反应速率方程:v = k[H2SO4]m[NaSSO3]n,已知当[H2SO4]=0.2mol/L,[NaSSO3]=0.1mol/L时,反应速率为2.25mol/L·min。
我们可以根据题目给出的数据,利用速率方程求解:v = k[H2SO4]m[NaSSO3]n二次代入已知条件:2.25 = k × (0.2)m × (0.1)n ----(1)为了确定每个指数的值,我们需要利用不同条件下的反应速率数据来进行消元计算。
考虑尝试不同的条件,我们可以重复着这一过程直到找到一个关系成立的组合。
假设此时反应速率为 v₁:v₁ = k × (c₁[NaSSO3]) × (c₂[H2SO4]) ----(2)将条件1代入方程2,我们得到:2.25 = k × (0.2/c₂ )m × (0.1/c₁ )n ----(3)为了方便计算,我们可以将等式两边取对数:log(2.25) = log(k) + mlog(0.2/c₂) + nlog(0.1/c₁) ----(4)继续进行计算,可得:log(2.25) = log(k) + -log(c₂)/log(5) + (log(0.1) - log(c₁))/log(10) ----(5)整理方程,我们可以得到:log(k) = log(2.25) + log(c₂)/log(5) - (log(0.1) - log(c₁))/log(10) ----(6)根据已知条件,我们可以计算出 c₁和 c₂的值,将其代入方程6中求解 log(k)。
化学反应工程第四章习题答案
化学反应工程第四章习题答案work Information Technology Company.2020YEAR第四章 非理想流动1.停留时间分布的密度函数在t <0时,E (t )=_______。
(0) 2.停留时间分布的密度函数在t ≥0时,E (t )_______。
(>0) 3.当t=0时,停留时间分布函数F (t )=_______。
(0) 4.当t=∞时,停留时间分布函数F (t )=_______。
(1) 5.停留时间分布的密度函数E (θ)=_______E (t )。
(t )6.表示停留时间分布的分散程度的量=2θσ_______2tσ。
(21t )7.反应器物料的停留时间的分布曲线是通过物理示踪法来测定的,根据示踪剂的输入方式不同分为_______、_______、_______、_______。
(脉冲法、阶跃法、周期示踪法、随机输入示踪法) 8.平推流管式反应器t t =时,E (t )=_______。
(∞) 9.平推流管式反应器t t ≠时,E (t )=_______。
(0) 10.平推流管式反应器t t ≥时,F (t )=_______。
(1) 11.平推流管式反应器t <t 时,F (t )=_______。
(0)12.平推流管式反应器其E (θ)曲线的方差=2θσ_______。
(0) 13.平推流管式反应器其E (t )曲线的方差=2t σ_______。
(0) 14.全混流反应器t=0时E (t )=_______。
(tte t -1)15.全混流反应器其E (θ)曲线的方差=2θσ_______。
(1) 16.全混流反应器其E (t )曲线的方差=2t σ_______。
(2t ) 17.偏离全混流、平推流这两种理想流动的非理想流动,E (θ)曲线的方差2θσ为_______。
(0~1)18.当流体在半径为R 的管内作层流流动时,在径向存在流速分布,轴心处的流速以0u 记,则距轴心处距离为r 的流速=r u _______。
化学反应工程 第三章习题答案
3-1 在反应体积为31m 的间歇操作釜式反应器中,环氧丙烷的甲醇溶液与水反应生成丙二醇32232COHCHOHCH H →+O H COCHCH H该反应对环氧丙烷为一级,反应温度下的速率常数为0.981-h,原料液中环氧丙烷的浓度为2.1kmol/3m ,环氧丙烷的最终转化率为90%。
若辅助时间为0.65h ,一天24h 连续生产,试求丙二醇的日产量为多少? 解 32232COHCHOHCH H →+O H COCHCH H( A ) ( B ) 一级反应h x k C C k t Af Af A 35.29.011ln 98.0111ln 1ln 10=-=-==h m h m t t V v /31)65.035.2(13300=+=+=丙二醇日产量=Af A x C v 0024=天/12.159.01.23124kmol =⨯⨯⨯kmol k /g 76M B=丙二醇日产量天/kg 2.111492.11576Q =⨯= 3-2一个含有A 和B 液体)/0.04molc /10.0c (B00L L mol A ==、 以体积流量2L/min 流入容积V R =10L 的全混流反应器,物料在最佳的条件下进行反应A →2B+C 。
已知由反应器流出的物料中含有A 、B 和C ,L mol c Af /04.0=。
试求:在反应器内条件下,A 、B 和C 的反应速率?解 空时min 5min/2100===L Lv V R τmin5/)04.01.0(00L mol C C r r C C AfA Af AfAfA -=-==-ττmin /012.0∙=L molmin)/(024.02∙==L mol r r Af Bfmin)/(012.0∙==L mol r r Af Cf3-3 一个液相反应: A+B →R+S其中,min)/(71∙=mol L k ,min)/(32∙=mol L k 。
(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 =。
第三章 微生物反应动力学习题答案
第三章 微生物反应动力学习题答案1. 微生物反应的特点,其与化学反应的主要区别有那些? 答:微生物反应与化学反应相比,具有以下特点:1)微生物反应属于生化反应,通常是在常温常压下进行;2)反应原料来源相对丰富;3)易于生产复杂的高分子化合物和光学活性物质;4)通过菌种改良,可大大提高设备的生产能力;5)副产物多,提取有一定难度;6)生产微生物受外界环境影响比较大;7)开发成本较大;8)废水BOD较大2.简要回答微生物反应与酶促反应的最主要区别?答:微生物反应与酶促反应的最主要区别在于,微生物反应是自催化反应,而酶促反应不是。
此外,二者还有以下区别:(1)酶促反应由于其专一性,没有或少有副产物,有利于提取操作,对于微生物反应而言,基质不可能全部转化为目的产物,副产物的产生不可避免,给后期的提取和精制带来困难,这正是造成目前发酵行业下游操作复杂的原因之一。
(2)对于微生物反应,除产生产物外,菌体自身也可是一种产物,如果其富含维生素或蛋白质或酶等有用产物时,可用于提取这些物质。
(3)与微生物反应相比,酶促反应体系较简单,反应过程的最适条件易于控制。
微生物反应是利用活的生物体进行目的产物的生产,因此,产物的获得除受环境因素影响外,也受细胞因素的影响,并且微生物会发生遗传变异,因此,实际控制有一定难度。
(4)酶促反应多限于一步或几步较简单的生化反应过程,与微生物反应相比,在经济上有时并不理想。
4. 答:Monod 方程建立的基本假设:微生物生长中,生长培养基中只有一种物质的浓度(其他组分过量)会影响其生长速率,这种物质被称为限制性基质,并且认为微生物为均衡生长且为简单的单一反应。
Monod 方程与米氏方程的主要区别如下表所示:Monod 方程:SK SS +=max μμ米氏方程:SK Sr r m +=max方程中各项含义: μ:生长比速 μmax :最大生长比速 S: 单一限制性基质浓度 K S : 半饱和常数 方程中各项含义: r:反应速率 r max :最大反应速率 S:底物浓度 K m :米氏常数 微生物生长动力学方程酶促反应动力学方程经验方程 理论推导的机理方程适用于单一限制性基质的情况 适用于单底物、无抑制的情况5、答:由于细胞的组成是复杂的,当微生物细胞内部所含有的蛋白质、脂肪、碳水化合物、核酸、维生素等的含量随环境条件的变化而变化时,建立起的动力学模型称为结构模型。
葛华才编物理化学3-4章习题详细答案
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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
B,试求过程的mixVm,mixHm,mixSm,mixGm。假设 A 和 B 能形成理想液态混合物。 解: 混合过程如下 0.6mol A+0.4mol B nB*=1.4mol G1 nA*=0.6mol nB*=1.8mol mixG 0.6mol A +1.8mol B G2
第三章 多组分系统
三、计算题答案 1. 两种挥发性液体 A 和 B 混合形成理想液态混合物,某温度时液面的蒸汽总压为 5.41×104 Pa,气相 中 A 物质的量分数为 0.450,液相中为 0.650。试求此温度时纯 A 和纯 B 的蒸汽压? 解:由题意得 p*B=p yB/ xB=5.41× 104Pa × (1-0.450)/(1-0.650)=8.50× 104 Pa p*A=p yA/ xA= 5.41× 104Pa× 0.450/0.650=3.75× 104 Pa 2. 总压为 1.01×106 Pa 的 N2、H2、O2 的混合气体,与纯水达到平衡后,形成稀溶液。溶液中三种气 体的浓度相等。已知三种气体的亨利常数为:kx(N2)=1.199×109Pa,kx(H2)=1.299×109 Pa,kx(O2) =2.165× 109 Pa。问气体混合物的原来组成为多少?(以物质的摩尔分数表示) 解:由题意得 c(N2)= c(H2)= c(O2) n=cV 根据亨利定律得: p(N2)= kx(N2) x(N2);p(H2)= kx(H2) x(H2); p(O2)= kx(O2) x(O2) 又因为 p(N2)= p y(N2);所以 y(N2)= p(N2)/p= kx(N2) x(N2)/[ kx(N2) x(N2)+ kx(H2) x(H2)+ kx(O2) x(O2)] 将(1),(2)代入得 y(N2)= kx(N2)/[ kx(N2) + kx(H2) + kx(O2)]=1.199/(1.199+1.299+2.165)=0.2571 同理得: y(H2)=0.2786; y(O2)=0.4643 (1) (2)
物理化学习题答案第六版
物理化学习题答案第六版物理化学习题答案第六版是一本非常重要的参考书籍,它包含了许多物理化学领域的经典习题和答案。
通过学习这本书,我们能够更好地理解物理化学的概念和原理,并提高解决问题的能力。
在这篇文章中,我将分享一些我在学习中遇到的一些习题以及对应的答案,希望能够对大家的学习有所帮助。
第一章:热力学1. 对于一个理想气体,当它的体积减小一半时,温度保持不变。
求气体的绝热指数γ。
答案:根据理想气体状态方程PV = nRT,当体积减小一半时,压强翻倍。
根据绝热过程的关系式PV^γ = 常数,代入压强翻倍的条件,可得γ = 1.4。
第二章:量子力学1. 一个质量为m的自由粒子,处于势能为V(x) = 0的无限深势阱中,求其能量本征值和能量本征函数。
答案:根据量子力学的基本原理,能量本征值由Schrödinger方程确定。
在无限深势阱中,Schrödinger方程为-d^2ψ/dx^2 = Eψ,其中E为能量本征值,ψ为能量本征函数。
根据边界条件,能量本征值为En = (n^2π^2ħ^2)/(2mL^2),能量本征函数为ψn(x) = √(2/L)sin(nπx/L),其中L为势阱的宽度。
第三章:化学动力学1. 对于一个一级反应,当初始浓度为C0时,经过时间t后浓度降低到C。
求反应速率常数k。
答案:一级反应的反应速率方程为-dC/dt = kC,其中k为反应速率常数。
将反应速率方程积分得到ln(C/C0) = -kt,整理后可得k = -ln(C/C0)/t。
第四章:电化学1. 在电解质溶液中,当施加电压U时,溶液中的电流I为多少?答案:根据欧姆定律,电流I等于电压U除以电阻R。
所以,I = U/R。
第五章:光化学1. 在光化学反应中,光子与分子碰撞后发生电子跃迁,从而产生化学反应。
请问光子的能量与波长之间的关系是什么?答案:光子的能量E与波长λ之间的关系由普朗克公式确定,即E = hc/λ,其中h为普朗克常数,c为光速。
《化学反应工程》第三版(陈甘堂著)课后习题答案
《化学反应工程》第三版(陈甘堂著)课后习题答案第二章均相反应动力学基础2-4三级气相反应2NO+O22NO2,在30℃及1kgf/cm2下反应,已知反应速率常数2kC=2.65×104L2/(mol2 s),若以rA=kppApB表示,反应速率常数kp应为何值?解:原速率方程rA=dcA2cB=2.65×104cAdt由气体状态方程有cA=代入式(1)2-5考虑反应A课所以kp=2.65×104×(0.08477×303) 3=1.564后当压力单位为kgf/cm2时,R=0.08477,T=303K。
答p p 2rA=2.65×10 A B =2.65×104(RT) 3pApBRT RTp表示的动力学方程。
解:.因,wwnAp=A,微分得RTVdaw案24网pAp,cB=BRTRT3P,其动力学方程为( rA)=dnAn=kA。
试推导:在恒容下以总压VdtVδA=3 1=21dnA1dpA=VdtRTdt代入原动力学方程整理得wdpA=kpAdt设初始原料为纯A,yA0=1,总量为n0=nA0。
反应过程中总摩尔数根据膨胀因子定义δA=n n0nA0 nA若侵犯了您的版权利益,敬请来信通知我们!Y http://.cn.co(1)mol/[L s (kgf/cm2) 3]m(1)则nA=nA01(n n0)δA1(P P0)δA(2)恒容下上式可转换为pA=P0所以将式(2)和式(3)代入式(1)整理得2-6在700℃及3kgf/cm2恒压下发生下列反应:C4H10发生变化,试求下列各项的变化速率。
(1)乙烯分压;(2)H2的物质的量,mol;(3)丁烷的摩尔分数。
解:P=3kgf/cm2,(1)课MC4H10=58,(2)w.krC2H4=2( rC4H10)=2×2.4=4.8kgf/(cm2 s)PC4H10=PyC4H101 dpC4H10= P dt2.4-1==0.8 s 3w(3)nC4H10=nyC4H10=n0(1+δC4H10yC4H10,0xC4H10)yC4H10dnH2dtdnH2dt=hdaw后n0=nC4H10,0=δC4H10rC4H10=反应开始时,系统中含C4H*****kg,当反应完成50%时,丁烷分压以2.4kgf/(cm2 s)的速率dyC4H10dt答1rCH=2.4224wdnC4H10dt案116×1000=2000mol582+1 1==21网dyC4H10=n0(1+δC4H10yC4H10,0xC4H10) dt=2000×(1+2×1×0.5)×0.8=3200 mol/s若侵犯了您的版权利益,敬请来信通知我们!Y http://.cno2C2H4+H2,dP=k[(δA+1)P0 P]=k(3P0 P)dtm(3)dpA1dP= dtδAdt2-9反应APS,( r1)=k1cA , ( r2)=k2cp,已知t=0时,cA=cA0 ,cp0=cS0=0, k1/k2=0.2。
生物化学第九版习题集 附答案(第三四章)
第三章酶一、单项选择题:1.下列哪一项不是辅酶的功能()A.传递氢B.转移基团C.决定酶的专一性D.决定酶的反应类型 E.某些物质分解代谢时的载体2.酶作用的原理是()A.酶能使反应物活化B.酶能降低反应的活化能C.酶能降低底物能量水平D.酶能向反应体系提供能量E.以上均正确3.Km值是()A.V达到Vmax所需底物的浓度B.与底物毫无关系C.酶一底物复合物的解离常数D.酶在同一反应中Km值随浓度而变化E.V达到1/2Vmax时的底物浓度4.酶的竞争性抑制剂具有哪种效应()A.Km值降低,Vmax变大B.Km值增大,Vmax变大C.Km值不变,Vmax不变D.Km值增大,Vmax不变E.Km值和Vmax均降低5.乳酸脱氢酶能够形成几种同工酶()A.5种B.7种C.3种D.4种E.6种6.关于酶的叙述正确的一项是()A.酶的本质是蛋白质,因此蛋白质都有催化活性B.体内具有催化活性的物质大多数是核酸C.酶是由活细胞产生的具有催化活性的蛋白质D.酶能加速改变反应的平衡常数E.酶都只能在体内起催化作用7.Km值与底物亲和力大小的关系是()A.Km值越小,亲和力越大B.Km值越大,亲和力越大C.Km值大小与亲和力无关D.Km值越小,亲和力越小E.以上都是错误的8.有机磷杀虫剂对胆碱酯酶的抑制作用属于()A.可逆性抑制作用B.竞争性抑制作用C.非竞争性抑制作用D.反竞争性抑制作用E.不可逆性抑制作用9.共价修饰的主要方式是( )A.乙酰化与脱乙酰化 B.甲基化与脱甲基化C.腺苷化与脱腺苷化化 D.磷酸化与脱磷酸化E.疏基氧化型与还原型的互变10.同工酶的正确描述为()A.催化功能不同,理化、免疫学性质相同B.催化功能、理化性质相同C.同一种属一种酶的同工酶Km值不同D.同工酶无器官特异性E.同工酶是由相同基因编码的多肽链11.下列哪组动力学常数变化属于酶的竞争性抑制作用()A.Km增加,Vmax不变 B.Km降低,Vmax不变C.Km不变,Vmax增加D.Km不变,Vmax降低E.Km降低,Vmax降低12.酶原所以没有活性是因为()A.酶蛋白肽链合成不完全B.活性中心未形成或未暴露C.酶原是一般蛋白质D.缺乏辅酶或辅基E.是已经变性的蛋白质13.磺胺药的抑菌作用属于()A.不可逆抑制 B.竞争性抑制C.非竞争性抑制D.反竞争性抑制E.抑制强弱不取决于底物与抑制剂浓度的相对比例14.关于酶的活性中心的描述,哪项是错误的()A.酶的活性中心外的必需基团是维持酶空间构象所必需B.酶原激活是形成酶的活性中心过程C.酶的活性中心是由一级结构上相互邻近的基团组成的D.当底物与酶分子相接触时,可引起酶活性中心构象改变E.常见为裂缝或凹陷,深入到酶分子内部15.不含B族维生素的辅酶是()A.CoA B.FAD C.NAD+D.CoQ E.NADP+16.维生素B12缺乏可导致()A.口角炎B.佝偻病C.脚气病D.恶性贫血E.坏血病17.哪种维生素既是氨基酸转氨酶的辅酶又是氨基酸脱羧酶的辅酶( )A.生物素B.硫辛酸C.维生素B6D.维生素PP E.维生素B1218.下列维生素中哪一种不是脂溶性维生素()A.维生素A B.维生素D C.维生素K D.维生素E E.维生素C19.哪一种情况可用增加[S]的方法减轻抑制程度:()A .不可逆抑制作用B.竞争性可逆抑制作用C.非竞争性可逆抑制作用D.反竞争性可逆抑制作用E.无法确定20.胰蛋白酶原经肠激酶作用后切下六肽,使其形成有活性的酶,这一步骤是()A.诱导契合B.酶原激活C.反馈调节D.共价修饰E.协同效应21.共价修饰的主要方式是()A.乙酰化和脱乙酰化B.甲基化和脱甲基化C.腺苷化与脱腺苷化D.磷酸化与脱磷酸化E.疏基氧化型与还原型互变22.有关金属离子作为辅助因子的作用,论述错误的是( )A.作为酶活性中心的催化基团参加反应B.传递电子 C.连接酶于底物的桥梁D.降低反应中的静电斥力 E.与稳定酶的分子构象无关23.酶促反应动力学研究的是( )A.酶分子的空间构象B.酶的电泳行为 C.酶的活性中心D.酶的基因来源E.影响酶促反应速度的因素24.预计磷农药中毒时,下列哪一种酶受到抑制A.己糖激酶 B.碳酸酐酶C.胆碱酯酶D.乳酸脱氢酶E.含疏基的酶25.有关酶与温度的关系,错误的论述是( )A.最适温度不是酶的特性常数B.酶是蛋白质,既使反应的时间很短也不能提高反应速度C.酶制剂应在低温下保存D.酶的最适温度与反应时间有关E.从生物组织中提取酶时应在低温下操作26.关于PH对酶促反应速度影响的论述中,错误的是( )A.pH影响酶、底物或辅助因子的解离度,从而影响酶促反应速度B.最适pH是酶的特性常数C.最适pH不是酶的特性常数D.pH过高或过低可使酶发生变性E.最适PH是酶促反应速度最大时的环境pH27.有关乳酸脱氢酶同工酶的论述,正确的是( )A.乳酸脱氢酶含有M亚基和H亚基两种,故有两种同工酶B.M亚基和H亚基都来自同一染色体的某一基因位点C.它们在人体各组织器官的分布无显著差别D.它们的电泳行为相同E.它们对同一底物有不同的Km值28.关于酶与底物的关系准确的是( )A.如果酶的浓度不变,则底物浓度改变不影响反应速度B.当底物浓度很高使酶被饱和时,改变酶的浓度将不再改变反应速度C.初速度指酶被底物饱和时的反应速度D.在反应过程中,随着产物生成的增加,反应的平衡常数将左移E.当底物浓度增高将酶饱和时,反应速度不再随底物浓度的增加而改变29.下列有关辅酶与辅基的论述错误的是( )A.辅酶与辅基都是酶的辅助因子B.辅酶以非共价键与酶蛋白疏松结合C.辅基常以共价键与酶蛋白牢固结合D.不论辅酶或辅基都可以用透析或超滤的方法除去E.辅酶和辅基的差别在于它们于酶蛋白结合的紧密程度于反应方式不同30.含有维生素B1的辅酶是( )A.NAD+ B.FAD C.TPP D.CoA E.FMN31.关于酶原与酶原的激活()A.体内所有的酶在初合成时均以酶原的形式存在B.酶原的激活是酶的共价修饰过程C.酶原的激活过程也就是酶被完全水解的过程D.酶原激活过程的实质是酶活性中心形成或暴露的过程E.酶原的激活没有什么意义32.有维生素PP的辅酶是( )A.NAD+B.FAD C.TPP D.CoA E.FMN33.路易士气中毒,下列哪种酶受抑制()A.含疏基酶B.含羟基酶C.胆碱酯酶D.碳酸苷酶E.琥珀酸脱氢酶34.有机磷中毒与酶活性中心结合的基团是()A.组氨酸上的咪唑基B.赖氨酸上的ε-氨基C.丝氨酸上的羟基D.半胱氨酸的疏基E.氨酸上的γ-氨基35.下列哪种离子可激活唾液淀粉酶()A.K+B.Na+C.Cl- D.Cu2+ E.Mg2+36.有四种辅助因子:⑴NAD ⑵FAD ⑶磷酸吡哆醛⑷生物素,属于转移基团的是()A.⑴⑵B.⑵⑶C.⑴⑶D.⑶⑷E.⑵⑷37.一个简单的米氏酶催化反应,当[S]《Km 时()A.反应速度最大B.底物浓度与反应速度成正比C.增加酶浓度,反应速度显著变大D.[S]增加,Km随之增加E.[S]与Km无关38.下列常见抑制剂中,除哪个外都是不可逆抑制剂()A.有机磷化合物B.有机汞化合物C.有机砷化合物D.氰化物E.磺胺类药物39.酶的活化与去活化循环中,磷酸化与去磷酸化位点通常在酶的哪一个氨基酸残基上()A.天冬氨酸B.脯氨酸C.赖氨酸D.丝氨酸E.甘氨酸40.下列叙述中哪一项是正确的()A.所有的辅酶中都含有维生素成分B.所有维生素都可作为辅酶或辅酶成分C.所有B族维生素都可作为辅酶或辅酶成分D.只有B族维生素可作为辅酶或辅酶成分E.以上都不对二、填空题1.一条多肽链Asn-His-Lys-Asp-Phe-Glu-Ile-Arg-Glu-Tyr-Gly-Arg经胰蛋白酶水解可得到个多肽。
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《化学反应动力学》第 三、四章习题1、试推导A + B → P ,当其为二级反应r = k [A][B]时,其积分速率方程为: ln{1 + Δ0(P 0 - P ∞)/ [A]0(P t – P ∞)} = ln [B]0 / [A]0 +Δ0k t 式中,P 为用物理仪器测定的体系的某种物理性质(如吸光系数),该性质与浓度有线性关系,Δ0 = [B]0 - [A]0 解: 设B 过量A +B → Pt = 0 [A]0 [B]0 P 0 = [A]0λA + [B]0λB + λM (1) t = t [A]0-x [B]0-x P t = ([A]0-x) λA + ([B]0-x) λB + λM (2) t = ∞ [B]0 - [A]0 P ∞ = ([B]0- [A]0) λB + λM (3) 据二级反应速率方程: )]([][)]([][ln ][][1000000x B A x A B B A kt ---=xxA AB kt B A --+=-000000]B [][ln ][][ln)][]([ kt A B x A x B 0000][][ln ][][ln∆+=--(1)-(3)得:P 0 – P ∞= [A]0(λA +λB ) , 即:00A ][A P P B ∞-=+λλ(1)-(2)得:P 0 – P t =λA x + λB x 由上面两式可得:000][A P P P P x t∞--=000000000][][][][ln][][ln A P P P P A A P P P P B xA xB t t∞∞------=-- 000000000000][][][][][][][][lnA P A P P A P A P A P A PB P B t t+--+--=∞∞)(][][][][][)][]([ln00000000∞∞∞∞-+-+--=P P A P A P A P A P B P A B t t)(][)(][))(][]([ln00000∞∞∞--+--=P P A P P A P P A B t t))(][)(1ln(000∞∞--∆+=P P A P P t故: kt A B P P A P P t 00000][][ln ))(][)(1ln(∆+=--∆+∞∞2、反应Np 3+ + Fe 3+ → Np 4+ + Fe 2+。
今用分光光度法进行动力学研究,样品池厚5 cm ,固定波长723 nm ,T = 298 K ,用HClO4调节反应溶液,使其[H +] = 0.400 mol/dm 3,离子强度I = 2.00 mol/dm 3,当反应物的初始浓度为[Np 3+]0 = 1.58 x 10--4 mol/dm 3,[Fe 3+]0= 2.24 x 10--4 mol/dm 3时,测定反应体系在反应不同时刻的吸收系数。
数据如下:t / s 0 2.5 3.0 4.0 5.0 7.0 10.0 15.0 20.0 ∞吸收系数 0.100 0.228 0.242 0.261 0.277 0.300 0.316 0.332 0.341 0.351 设r = k [Np 3+][ Fe 3+],请用上题所得公式求速率常数k 值。
解: tA B P P A P P k t 0000001]][][ln ))(][)(1[ln(∆⋅---∆+=∞∞34301024.2][][--+⋅⨯==dm mol Fe B 34301058.1][][--+⋅⨯==dm mol Np AtP k t 4441066.01}418.1ln ]351.0351.0100.01058.11066.01{ln[---⨯---⨯⨯+= tP t 11066.01}349.0]351.01048.01{ln[4-⨯---+= t=2.5 k= 1.62×103 dm 3mol -1s -1 t=10.0 k= 1.57×103 dm 3mol -1s -1t=3.0 k= 1.64×103 dm 3mol -1s -1 t=15.0 k= 1.54×103 dm 3mol -1s -1 t=4.0 k= 1.60×103 dm 3mol -1s -1 t=20.0 k= 1.58×103 dm 3mol -1s -1 t=5.0 k= 1.62×103 dm 3mol -1s -1 t=7.0 k= 1.66×103 dm 3mol -1s -1 11331060.1---⨯=s mol dm k 考虑活度:113310887.2---⨯=s mol dm k3、推导对峙反应 的弛豫过程动力学方程为:})]][]([[ex p{0t C B k k e e r f ++-=δδ。
要求写出详细的推导过程,指出满足上式的条件。
式中δ 为弛豫变量。
解: 速率方程:]][[][][C B k A k dtA d r f -=-(1) 设各组元与平衡值有一偏离,][][][][][}[C C B B A A e e e -=-=-=δ 则 e A A ][][+=δ δ-=e B B ][][ δ-=e C C ][][ 将以上三式代入(1)式: )])([]([)][(δδδδ---+=-e e r ef C B k A k dtd 2][][)][]([][][][δδδr e e r e e r e e r e f f k C B k C B k C B k A k k --++-+= 2)]][]([[δδr e e r f k C B k k -++= 忽略2δ项,得:δδ)}][]([{e e r f C B k k dtd ++=-故: })]][]([[ex p{0t C B k k e e r f ++-=δδ4、用超声法研究异构化反应,测定化合物转动异构化反应的弛豫时间为10-6秒,假如平衡时占优势的异构体的比例为80%,试测定占优势异构化反应的速率常数。
解:设两种异构体分别为A 和B ,其中B 占优势 则:B A kfkr ↔ 4%20%80===rf k k K 对 1-1级反应,驰豫时间 r f k k +=1τ ,即6101-=+rf k k 联立方程 610=+r f k k ,4=rf k k ,可解得:15108-⨯=s k f 15102-⨯=s k rA B + C r占优势的异构化反应速率常数 15108-⨯=s k f5、What is the temperature dependence of a slow solution reaction? What is the temperaturedependence of the rate constant for the diffusion-controlled reaction A + + B - → AB? 解:(1)对于慢反应,即由反应步控制的溶液反应 此时:)/ex p(2TR k e Z Z k k B B A R ε-= )/ex p(2AB B R TR k e k ε= 设 )/ex p(T k A k B a R ε-=]/)exp[(2T k R k e A k Ba AB B εε-=(a ) 当02>-Ba AB B k R k e εε 时,反应速率随T 的升高而下降;(b )当 02=-Ba AB B k R k e εε 时,A k =;(c )当02<-Ba AB B k R k e εε 时,反应速率随T 的升高而增大。
(2)当为扩散控制时,)/exp(1)(402AB B A B BA B A D R r Z Z Tk e Z Z D D k --+=επ)exp(1)11()(6422AB B B B A B TR k e T k e r r T T k εεπηπ--+= )ex p(1)ex p()11(3222ABB aB A TR k eRT E r r A e εε---+=6、The diffusivity of I 2 in CCl 4 is 1.5 x 10-5 cm 2 s -1 at 320 K. At the same temperature the ratecoefficient for combination of atomic iodine in CCl 4 was recorded as 7 x 1012 cm 3 mol -1 s -1 with a flash method. If the reaction is diffusion controlled, and the diffusivity of the atom is the same as for the diatomic molecule, do the data give an acceptable model? The equilibrium nuclear separation of I 2 is 2.66 x 10-8 cm. 解: 2I I I →+ 为中性原子间反应 I I I I D R D D k -+=)(4π 851066.2)2105.1(1416.34--⨯⨯⨯⨯⨯=11311100028.1---⨯=molec s cm113121004.6--⨯=mol s cm 与实验值7 x 1012 cm 3 mol -1 s -1 很接近。