第十一章动力学思考题
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课堂练习十一-6:复合反应 1.对于恒容的可逆(对行)反应,当反应达平衡时,
k1/k-1= ,反应热Q=ΔrU= (用Ea1和Ea-1表示)。 k 1 2.对行一级反应 A B ,某时刻t的 k 1 dCB/dt= (用k1 , k-1 ,CA ,CB表示); = (用k1 , k-1 ,CA0 ,CA表示); t=∞时: CA = (0, CA0 , CAe,CBe), CB = (CA0 , CAe , CB0 , CBe), d CB /dt= (用k1 , k-1 ,CA0 , CAe表示), 此时d CB /dt (>0,<0,=0)。
5.测不同CA时的速率-dCA/dt ,为了避免产物对速率的干扰, 常采用 法。
课堂练习十一-4:速率方程的确定 1.尝试法确定速率方程的速率常数和级数,是把 CA-t 数据代 入各级速率方程的 式中: (1)若 与 呈直线关系,为一级,直线的斜率= , (2)若 与 呈直线关系,为二级,直线的斜率= 。 2.尝试法用于 数,包括分数)。 (整数级,分数级不适用;各种级
课堂练习十一-1:基本概念 1.已知合成氨反应在10升的容器中进行, dt和dnB如下, 求d, ξ ,v(N2),v(H2),v(NH3),v
N2 ( g ) 3H 2 ( g ) 2 NH 3 ( g )
若dt=0.01s,dnB: -0.02mol -0.06mol 0.04mol
k1
k2
4.选取控制步骤法适用于 (平行,对行,连串)反应, 即最 一步的速率等于总速率。 5.平衡态近似法适用于 (平行,对行,连串)反应,当 反应达平衡时,写出化学平衡常数等于浓度的连乘式,从而 将中间物的浓度用 浓度表示(答:计量式中的各组 分)。
课堂练习十一-6:复合反应 6.稳态近似法适用于 反应的活泼的 物B。由 dCB/dt =0,对与B有关的各个基元反应,应用 定律, 从而将中间物的浓度用 浓度表示(答:计量式中的各 组分)。 7. 课本P295:44题
课堂练习十一-5:阿伦尼乌斯方程,活化能 7.同时进行的几个反应 Ea不同,A 相差不大。 升高同样的温度,活化能较高的反应,其 k增加的分率较 降低同样的温度,活化能较低的反应,其 k减小的分率较 所以高温有利于活化能较 的反应; 的反应;低温有利于活化能较 ; ;
若主反应的活化能较高,应选择在 温进行反应;若主反应 的活化能较低,应选择在 温进行反应。
7.半衰期法确定级数,适用于级数满足
课堂练习十一-5:阿伦尼乌斯方程,活化能 1. 活化能Ea与 有关,与温度 (有关,无关), 单位是 。 2. k与Ea和A的关系式为 度升高,k 。 3. lnk与 成直线关系,斜率= 。 。 。可知温
4.若化学反应的Ea越高,则k越
5. 某反应的Ea=100kJ/mol,则在500K时,每升温1K,k增加的 分率为dk/k= (列式,计算)。 6.Ea越 的反应,其 k 对温度越敏感。
t/min CA/mol•dm-3
0 16
10 8 4 2 1
课堂练习十一-3:二级反应速率方程的积分式 1.反应 A=产物,已知为二级反应。则速率方程的积分式为 。 2.反应 A+2B=产物,已知A和B的分级数都为一。 (1)若A与B的初始浓度之比等于1/2,则某时刻t的 CA (适用,不适用)1/CA – 1/CA0=kt (2)若A与B的初始浓度之比不等于1/2,则某时刻t的 CA (适用,不适用)1/CA – 1/CA0=kt 3.反应 A+B=产物,已知A和B的分级数都为一。 若A与B的初始浓度不相等,则速率方程的积分式为 。
3.微分法用于 数,包括分数)。
(整数级,分数级不适用;各种级
4.n级反应(n≠1)的速率方程的积分式为 半衰期公式为 。
,
课堂练习十一-4:速率方程的确定
5.用半衰期的计算法求级数的公式n= 6.半衰期的做图法,是以 做图得一直线,斜率= 。
为纵坐标; 为横坐标, 。(答:lgt1/2, lgCA0, 1-n ) 。
课堂练习十一-7:链反应 1.链反应是由大量反复循环的 反应组成,步骤有:链 的 ,链的 ,和链的 。
2.链的传递物是活泼的
3.当 当
。
产生时,链反应就开始了, 消失时,链反应就终止了。 ,所以 (大,小)。
4.链反应的各步骤中,活化能最大的一步是 这步最困难,k最小。其余各步的活化能均
课堂练习十一-7:链反应 5.由于链的引发步骤的活化能 (大,小),所以自由基 的产生步骤的k (大,小)。由于链的传递步骤的活 化能 (大,小),所以自由基的消耗步骤的k (大,小)。因此自由基可用 法近似处理,dCB/dt = 。 6.使链反应的速率减缓甚至停止的方法有 7.若想使链反应引发,可采取的方法有 。 。
(成正比,成反比
(成正比,成反比
(成正比,成反比
t/min
CA/mol•dm-3
0
16
10
8
15
20
课堂练习十一-2:基本概念 9.某一级反应:A产物,数据如下。 则k= (写数字)。填表:
t/min
CA/mol•dm-3
0
16
10
8
20
30
40
10.某二级反应:A产物,数据如下。 则k= (写数字)。填表:
课堂练习十一-3:二级反应速率方程的积分式
4.反应aA+bB=产物,速率方程为-dCA/dt=kCAxCBy。为了 用微分法确定k和总级数n(n=x+y),需经过以下步骤: (1)使CA0:CB0= ,从而使速率方程转换为-dCA/dt=kCAn。 (2)测定不同反应时刻t的CA(pA),做CA-t曲线,做曲线上各点的 ,取 值即-dCA/dt。 (3)以 为纵坐标, 的斜率= ,截距= 为横坐标,做图得一直线,直线 。
A
B
k2
C
A
k2
B
A
k2
C A0 C Ae 公式 ln =(k1+k2)t适用于 反应。 C A C Ae
公式ln(CA0/CA)=k1t适用于
C
A
k1
B
k2
C
(平行,对行,连串)
(平行,对行,连串)反应。
课堂练习十一-6:复合反应
C B 3.连串一级反应 A (1)CB随t增加而 (持续增加,持续减小,先增后减, 先减后增)。 (2)当k1 (=k2,≪ k2 ,≫ k2 )时,达稳态,即在较长时 间内,dCB/dt (>0,<0,=0)。
6.零级反应的k的意义是 (答:反应速率,或:单位 时间内反应物浓度的减小值),单位是 。 一级反应的k的意义是:单位时间内反应物所反应掉的 单位是 。 ;
课堂练习十一-2:基本概念 7.零级反应的半衰期与反应物的初始浓度 ,无关); 一级反应的半衰期与反应物的初始浓度 ,无关); 二级反应的半衰期与反应物的初始浓度 ,无关)。 8.某零级反应:A产物,数据如下。 则k= (写数字)。填表:
课堂练习十一-6:复合反应
k1
,在任意时刻,CB/CC= (用k1和k2表示),= (用T,Ea1 和Ea2表示,设A1≈A2)。 若B是主产物,当Ea1>Ea2时, CB/CC (>1,=1,<1),应 选 温度进行反应;若B是主产物,当Ea1<Ea2时, CB/CC (>1,=1,<1),应选 温度进行反应。 3.公式ln(CA0/CA)=(k1+k2)t适用于 (平行,对行,连串) k1 反应。 k1 B 2.平行一级反应
课堂练习十一-2:基本概念 4.基元反应的级数 (A.只能为1,2,3 B.可以为0或分数); 非基元反应的级数 (A.只能为1,2,3 B.可以为0或分数)。 5.零级反应的速率随反应时间增加 一级反应的速率随反应时间增加 二级反应的速率随反应时间增加 (增大,减小,不变)。 (增大,减小,不变)。 (增大,减小,不变)。
若dt=0.01s,dnB: -0.02mol -0.06mol
1 3 N 2 ( g ) H 2 ( g ) NH 3 ( g ) 2 2
0Hale Waihona Puke Baidu04mol
课堂练习十一-2:基本概念
1.同一个化学反应中,同一时刻,各组分的速率之比 等于 ,各组分的速率除以B等于 。
2.同一个化学反应中,同一时刻, 反应进度与方程式的写法 (有关,无关); 转化速率与方程式的写法 (有关,无关); 反应速率与方程式的写法 (有关,无关); 各组分的消耗或生成速率与方程式的写法 (有关,无关)。 3.质量作用定律适用于 与非基元反应)。 (A.基元反应 B.基元