物理化学第十一章课后题答案
物理化学中国石油大学课后习题答案第11章
π
d
2 AB
L2
8RT πμ
[A][B]
( ) = 3.14× 2.93×10−10 2
( ) × 6.022×1023 2 ×
8×8.314× 300 3.14×1.897 ×10−3
× 31.25× 49.60m−3 ⋅ s−1
= 2.77 ×1035 m−3 ⋅ s−1
2.某双原子分子分解反应的阙能为 83.68kJ ⋅ mol-1 ,试分别计算 300K 及 500K 时,具有足
[A] = WA MA
V
=
⎛ ⎜ ⎝
1.0 ×10−3 32.00×10−3 ×1×10−3
⎞ ⎟
mol
⋅
m-3
⎠
= 31.25mol ⋅ m-3
[B] = WB MB
V
=
⎛ ⎜ ⎝
0.1×10−3 2.016 ×10−3 ×1×10−3
⎞ ⎟
mol
⋅
m-3
⎠
=
49.60mol ⋅ m-3
Z AB
=
物理化学习题解答
第十一章 化学动力学基础(二)
1.将1.0g 氧气和 0.1g 氢气于 300K 时在1dm3 的容器内混合,试计算每秒钟、每单位体
积内分子的碰撞总数为若干?设 O2 和 H2 为硬球分子,其直径为 0.339 和 0.247nm 。
解:设 O2 和 H2 分别为 A 和 B ,则
dAB
=
dA
+ dB 2
=
⎡(0.339 + 0.247)×10−9
⎢ ⎣
2
⎤ ⎥m ⎦
=
2.93×10−10 m
μ = MAMB MA + MB
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。
《物理化学》高等教育出版(第五版)第十一章电 极 极 化
第十一章电 极 极 化一、判断题: 1.用Pt 电极电解CuCl 2水溶液,阳极上放出Cl 2 。
2.电化学中用电流密度i 来表示电极反应速率。
3.分解电压就是能够使电解质在两极上持续不断进行分解所需要的最小外加电压。
4.凡是可以阻止局部电池放电,降低腐蚀电流的因素都能使腐蚀加剧。
5.测量阳极过电位用恒电流法。
6.恒电流法采用三电极体系。
7.交换电流密度越大的电极,可逆性越好。
8.用Pt 电极电解CuSO 4水溶液时,溶液的pH 值升高。
9.极化和过电位是同一个概念。
10.双电层方程式不适用有特性吸附的体系。
11.实际电解时,在阴极上首先发生还原作用的是按能斯特方程计算的还原电势最大者。
二、单选题:1.298K ,p ө下,试图电解HCl 溶液(a = 1)制备H 2和Cl 2,若以Pt 作电极,当电极上 有气泡产生时,外加电压与电极电位关系:(A) V (外) = φө(Cl 2/Cl -) -φө(H +/H 2) ;(B) V (外) > φө(Cl 2/Cl -) -φө(H +/H 2) ;(C) V (外)≥φ(Cl 2,析) -φ(H 2,析) ;(D) V (外)≥φ(Cl 2/Cl -) -φ(H +/H 2) 。
2.25℃时,用Pt 作电极电解a (H +) = 1的H 2SO 4溶液,当i = 52 × 10-4A·cm -2时,2H η= 0,2O η= 0.487V . 已知 φө(O 2/H 2O) = 1.229V ,那么分解电压是: (A) 0.742 V ; (B) 1.315 V ;(C) 1.216 V ; (D) 1.716 V 。
3.下列两图的四条极化曲线中分别代表原电池的阴极极化曲线和电解池的阳极极化曲线的是:(A) 1、4;(B) 1、3;(C) 2、3;(D) 2、4。
4.已知反应H 2(g) + ½O 2(g)-→H 2O(l) 的m r G ∆=-237.19 kJ·mol -1,则在25℃时极稀硫酸的分解电压(V)为:(A) V =2.458 ; (B) V =1.229 ;(C) V > 2.458 ; (D) V > 1.229 。
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。
物理化学第五版(傅献彩)课后习题答案第十一章
第^一章化学动力学基础(一)1.298 K时NaJg)—Ma (g) + *O⅛Q,该分解反应的半衰期皿=5” 7 h・此值与N心G的起始浓度无关.试求,(1)该反应的速率常数*C2)N2(⅜Cg)转化掉90%所需的时间.解r(l>V^反应的半衰期与起始浓度无关二该反应为一级反应对于一级反应⑴严晋Λ⅛1=⅛?^-^-= O t1216 h^ΛIIf r I D I tn(2)对于一级反应t =⅛ln⅛⅛= 0.1216 h^, X bl I -90⅝= is* 94 IL2.某物质A分解反应为二级反应"当反应进行到A消耗了 1/3时,所需时间为2 rnim若继续反应掉同样这些ft的仏应需第怏时间?解:对于二级反应占=怂花当$=寺时加=2 min2_T—^■ = 8 HJin^=^/a-A∕ι = 8 min —2 min=6 InirL3.有反应A一P.实验测得是+级反应•试证明土证明:(1)⅛M v≡对上式作定积分当y=y时ci)ΓAjy≈-ΓAiιz≈—kdt得[A"2-[A严=*MZ=* {[AM_ (呼「2}=亨(血_1)凶評.⑵∙∙∙[AW-[A 严=*竝・・・尸∙∣([A UA严)4•在298 K时•用旋光仪测定蔗糖的转化速率•在不同时间所测得的旋光度α如下:z/min0102040801803008α,∕(°)6∙ 60 6.17 5. 79 5. 00 ∙ 3.71 1.40-0. 24 1. 98试求该反应的速率常数&值・解:蔗糖水解为一级反应•且届=^ln些二匹tα~α×>代入数据•列于下表中t/min0102040801803008 a,∕(°) 6. 60 6.175∙ 79 5.00 3.71 1.40-0. 24-1.98 "(10 TminT)— 5.142 4. 958 5.1605∙134 5.175 5. 318—取其平均值Λ = 5. 148×10^3min'12.5.在298 K时,测定乙酸乙酯皂化反应速率.反应开始时•溶液中酯与碱的浓度都为0. 01 mol・dm'3, 毎隔一定时间•用标准酸溶液滴定其中的碱含量•实验所得结果如下:t/min35710152125Γ()H^ ]∕(10^3 mol ∙7. 40 6. 34 5. 50 4.64 3. 63■ 2.88 2. 54dr∏τ)1证明该反应为二级反应•求出速率常数怡值;2若酯与碱的浓度都为0. 002 mol・dm'3,试计算该反应完成95%时所需的时间及该反应的半衰期.解:(】)若该反应是二级反应・以土对t作图应得一宜线,或根据二级反应速率公式的定积分式一一丄=怂仁计算出的虹是一常数.a~x a作图法:土与/值分别列于表中,以土对(作图(图略)得一直线(或依据数据用Origin作图)该直线的斜率为弟=11. 78 moΓ'・dm3∙ min^,计算法:⅛2 = y(-z--t a X a代入数据,计算结果列于表中可见上值为一常数,其平均值为11. 67 ≡r1∙ dm3∙ min-∖t/min 35710152125 [OH^]∕(10^3mol ・ dm^3)7. 40 6. 345∙ 504∙ 64 3. 63 2. 88 2. 54—/(moL1∙ dm3) a~Λ135.1157.7181.8215.5275.5347.2393.2Z∕(mol一:∙ dm3∙ min"1 )11. 7011.5411.6811.5511. 7011. 7711. 73(2)对于二级反应γ±y≈k2ta_ 1_ J y __ ___________________ 1 _ _ ___ XZ—kta∖~y 11. 67 mol~l∙ dm3∙ min^l×0. 002 mol ∙ dm~ 1一•"'2 一 1]. 67 mol^^,∙ dm3∙ min~1×0. 002 mol ∙ dm-3 " " min.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,在反应过1.0h后・A已消耗 T 75%;当反应时间为2. 0 h时,在下列情况下,A还有多少未反应?(1)当该反应对A为一级,对B为零级;(2)当对A,B均为一级;(3)当对A,B均为零级.解:(1)此时反应为一级反应lnγ^=⅛1f当y≈75 %时U=LOhM =⅛ ln⅛=1⅛×lnτ⅛ = 2 In2 0当t≈2. Oh时In 亠=2 In 2 h",×2.0 h1一,IP= 6. 25 %即A还有6. 25%未反应•(2)此时该反应为a≈b的二级反应≈k2ta当y≈75%时M=I∙0 h1 丿=1 乂 75% = 3 hIa l~y 1. 0 h×a 1 一75% a当t=2. Oh时τ-iL-= —h"1×2∙0 h×αIp al-y=14. 28%.(3)此时该反应为零级反应X-= kot 当H=75% d 时M=I.0 h ・•・屁=手=警£=0. 75 a h~,t 1.0 n .当¢=2.0 h时95%-^ = 814 min对于二级反应x=kot≈Q. 75 a h"1 X2. 0 h=l. 5 a吟也=一0・5表示A已反应完毕a设A刚好反应完时的时间为/L I=I• 33 KΛo 0. 75 a h7.298 K时,NaOH和CH3CCXrH3皂化作用的速率常数k2与NaOH和CH3COOC2H5皂化作用的速率常数矗的关系为弟=2. 8 k2.试计算在相同的实验条件下,当有90%的CH3COOCH3被分解时, CH3COOC2Fk的分解分数(设碱与酯的浓度均相等)•解:对于二级反应匸==怂加当 y=90% 时-⅛×⅛=⅛°; t=t'=2∙ 8 k2JL2. 8 •嚴° “解得 y'= 76. 27%.8.设有一W级反应(Λ≠1).若反应物的起始浓度为α,证明其半衰期表示式为(式中k为速率常ty2^(n→)a n^γk 证朋:守=-⅜r - ≈kdt α-* Rat 对上式作定积分K(⅛r =Jo^ 得怂=心上f -数): 2"7]2π"1-lk(n-l) (n~l)a n^1k99.对反应2NO(g)+2H2(g)-N2(g)+2H2O⑴进行了研究,起始时NO(g)与巴@)的物质的量相等•采用不同的起始压力R ,相应地有不同的半衰期•实验数据如下:A)/kPa50. 9045. 403& 4C33. 4626. 93b/2/min81102140180224试求该反应的级数.解:・・・加不同导致Gz不同・•・该反应不可能为一级反应,即n≠↑ 由〃级反应的半衰期公式1— 1l∏Zι∕2 = lnA÷ (I-Zt)Ina以IM/2对Ina作图•得一斜率为1-n的直线,求得n≈3. 或由InZ ι∕2 = InA+ (1 —zz)Iml∏Zι∕2 = InA÷(l-n)Ina Z代入各组数据求〃值用~3∙10.已知某反应速率方程可表示为厂=<AKB]吒Cp,请根霑下列实验数据•分别确定该反应对各反应物的级数α∕*的值和计算速率常数厂/(10一5mol ∙ dm 3∙s~1 )5.0 5.0 2.514. 1[A]o∕(mol ∙ dm ')0.0100.0100.0100. 020[B]o∕(mol ∙ dm~3)0.0050. 0050.0100. 005[C]o∕(mol ∙ dm~3)0.0100∙0150.0100.010解:根据1,2组实验数据,保持[A]。
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)解:数据标为拟合公式蔗糖转化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: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,。
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,列表得到。
9.某一级反应,初始速率为,1 h后速率为。
求和初始浓度。
解:一级反应的速率方程10.现在的天然铀矿中。
已知的蜕变反应的速率常数为,的蜕变反应的速率常数为。
问在20亿年()前,等于多少(a是时间单位年的符号。
化学工业出版社物理化学答案第11章 胶体化学
第11章 胶体化学1.1 某粒子半径为30×10-7 cm 的金溶胶,在25℃时,在重力场中达到沉降平衡后,在高度相距0.1 mm 的某指定体积内粒子数分别为277个和166个,已知金与分散介质的密度分别为19.3×103 kg·m -3及1.00×103 kg·m -3。
试计算阿伏伽德罗常数。
解:由胶粒在达到沉降平衡时的分布定律()02211ln 1C Mg h h C RT ρρ⎛⎞=−−−⎜⎟⎝⎠则:()()()21021ln //1RT C C M g h h ρρ=−− 上式中,M 为胶粒在h 2~h 1范围内的平均摩尔质量,其又可由下式算的()343M V L r L ρπρ==粒子 故:()()()213021ln /43RT C C L r g h h πρρ=−−()()()3-833-423-18.314298.15ln 166/2774 3.0109.81.001019.310 1.0103=6.2610mol π××=××××−×××× 答:6.26×1023 mol -11.2有一金溶胶,胶粒半径为3×10-8 m ,25℃时在重力场中达沉降平衡后,在某一高度处单位体积中有166个粒子,试计算比该高度低10-4 m 处体积粒子数为多少?已知金的体积质量ρB 为19 300 kg·m -3,介质的体积质量ρ0为1 000 kg·m -3。
解:由胶粒在达到沉降平衡时的分布定律()02211ln 1C Mg h h C RT ρρ⎛⎞=−−−⎜⎟⎝⎠上式中,M 为胶粒在h 2~h 1范围内的平均摩尔质量,其又可由下式算的()343M V L r L ρπρ==粒子 故:]3)()(4exp[210312RTh h gL r C C −⋅−⋅=ρρπ272]15.298314.83100.1)100.1103.19(1002.68.9)103(14.34exp[1664332338=×××××−×××××××××=−−答:272 个1.3试用沉降平衡公式验证。
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 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
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物理化学第十一章课后
题答案
-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
37.若为对行一级反应,A的初始浓度为;时间为t时,A 和B 的浓度分别为和。
(1)试证
(3)已知为,为,,求100 s后A
的转化率。
证:对行反应速率方程的积分形式为
转化率:
40.高温下乙酸分解反应如下:
在1089K 时,1174.3-=s k ,1265.4-=s k 。
(1)试计算乙酸反应掉99%所需的时间;
(2)当乙酸全部分解时,在给定温度下能够获得乙烯酮的最大产量是多少? 解:(1)根据1k 和2k 的单位知:该反应为一级平行反应,速率方程为
t k k c c A
A )(ln
210
,+= 得s c c k k t A
A 55.0ln 1
0,21=+=
(2)若乙酸全部分解,则
0,A A B c c c =+
21//k k c c A B =
联立两式解得0,0,2
12
554.0A A A c c k k k c =+=
即在给定温度下能够获得乙烯酮的最大产量是0.5540,A c 。
41. 对于两平行反应:
若总反应的活化能为E ,试证明:
证明:设两反应均为n 级反应,且指前因子相同,则反应速率方程为
上式对T 求导数
43.气相反应2HI(g)(g)H (g)I 22→+是二级反应。
现在一含有过量固化碘的反应器中充入50.663 kPa 的(g)H 2。
已知673.2K 时该反应的速率常数
119s kPa 109.868---⋅⨯=k ,固体碘的饱和蒸汽压为121.59kPa (假设固体碘与
碘蒸气处于快速平衡),且没有逆反应。
(1)计算所加入的(g)H 2反应掉一般所需要的时间; (2)验证下述机理符合二次反应速率方程。
解:(1)此二级反应的速率方程为))P(H P(I k v 221=,固体碘过量,所以碘的蒸汽压保持不变,则
1619211020.1)59.12110868.9()('----⨯=⨯⨯==s s I P k k 题给反应为假一级反应,速率方程为)P(H k'v 2=,则
s s
k
t 5162/110776.51020.12
ln '2ln ---⨯=⨯==
(2)第一步反应处于快速平衡,即)()
(2211I P I P k k k c =
=-,于是)()(22I P k I P c =,第二步反应为慢步骤,为控制步骤,所以
))P(I P(H ))P(I P(H )P(I )k P(H k )(I )P P(H k v 222222c 22222K k k ====,式中2k k K c =
由该机理推出的速率方程与题意相符,故该机理可能是正确的。
44. 某气相反应的机理如下,
其中对活泼物质B 可运用稳态近似法处理。
求该反应的速率方程;并证明此反应在高压下为一级,低压下为二级。
解:以产物D 的生成速率表示的复合反应的速率方程为
C B D
c c k dt
dc 2=(1)
对活泼物质B 采用稳态近似法,即
,0211=--=-C B B A B
c c k c k c k dt
dc 解 C
A
B c k k c k c 211+=
- (2)
将(2)带入(1)整理得:
C
C A
D c k k c
c k k dt dc 2112+=- 高压下:12->>k c k C ,所以
A C
C A
D c k c k k c
c k k dt dc 12112≈+=-,为一级反应。
45. 若反应有如下机理,求各机理以表示的速率常数。
(1)
(2)
(3)
解:(1)应用稳态近似法,
2
123133213213)/)(/(//0//A B B A AB B
A A
B A A A B
A A
B c k c c c k k k dt dc c k c k c c c k c k dt dc c c k dt dc ====-==
(2) 平衡态近似法
(3)应用控制步骤近似法,反应的速率等于第一步的速率,而AB的生成速率为总反应速率的2倍:
46.气相反应的机理为
试证:
证:应用稳态近似法
49. 反应2HI I H 22→+的机理为:
(1) 推导该反应的速率方程。
(2) 计算反应的表观活化能。
解:(1) 以产物的生成速率表示的速率方程为
2
22⋅=I H HI c c k dt
dc 对活泼自由基I 可采用为稳态近似法处理:
02
322122=--=⋅⋅⋅I M I H M I I c c k c c k c c k dt
dc 即 M
H M I I c k c k c c k c 3212
22+=
⋅
因为 03,=a E ,02,>a E ,所以M H c k c k 322<<,M M H c k c k c k 3322≈+
则
222222223
2132132212
2H I M H M I M H H M I I H HI c c k k k c k c c c k k c k c k c c c k k c c k dt dc =≈+==⋅ (2)由(1)得到3
2
1k k k k =
表观,那么 1
322212mol kJ 5.171-⋅=-+=,,,表观E E E E。