化学反应动力学第二章习题答案
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。
第二章 化学反应动力学基础(答案)
第二章 反应动力学基础一、填空题1. 生成主产物的反应称为 主反应 ，其它的均为 副反应 。
2. 化学反应的总级数为n ，如用浓度表示的速率常数为C K ，用逸度表示的速率常数f K ，则C K =n f K 。
3. 化学反应的总级数为n ，如用浓度表示的速率常数为C K ，用气体摩尔分率表示的速率常数y K ，则C K = np RT ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛ y K 。
4. 化学反应速率式为βαB A C A C C K r =-，用浓度表示的速率常数为C K ，假定符合理想气体状态方程，如用压力表示的速率常数P K ，则C K =____)()(βα+RT ___P K 。
5. 反应A + B → C ，已知115.0-=s k ，则反应级数n= 1 。
6. 反应3A → P ，已知s l mol k ⋅=/15.0，则反应级数n=___0____。
7. 活化能的大小直接反映了 反应速率 对温度的敏感程度。
8. 对于一非恒容均相化学反应B A B A αα⇔，反应组分A 的化学反应速率=-A r Vdt dn r A A -=- 。
（V d t dn r A A -=-、 Vdt dn r B A -=-、dt dC r A A -=-、dt dC r BA -=-） 9. 气相反应A +B → 3P + S 进料时无惰性气体，A 与B 以1∶1摩尔比进料，则膨胀因子A δ=____2___。
10. 气相反应3A + B → P + S 进料时无惰性气体，A 与B 以2∶1摩尔比进料，则膨胀因子A δ=___-2/3____11. 在一间歇恒容反应器中进行如下平行反应12k k A P A S−−→−−→，P 为目的产物，已知0A c 的单位为[]/mol L ，1k 的单位为1s -⎡⎤⎣⎦，2k 的单位为[]/L mol s ⋅，活化能12E E >。
则R A =)(221A A C k C k +- 。
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。
化学反应工程二,三章答案
化学反应⼯程⼆,三章答案第⼆章习题1.动⼒学⽅程的实验测定时，有采⽤循环反应器的，为什么?答：循环反应器⾏为与全混流反应器相同，可以得到反应速率的点数据，⽽且反应器进出⼝浓度差⽐较⼤，对分析精度要求不很⾼。
2.为什么可逆吸热反应宜选平推流反应器且在⾼温下操作，⽽可逆放热反应却不是?根据可逆放热反应的特点，试问选⽤何种类型反应器适宜?为什么?答：可逆吸热反应的反应速率与化学平衡都随温度的升⾼⽽升⾼，⾼温下操作对⼆者都有利。
可逆放热反应的化学平衡随温度的升⾼向反应物⽅向移动，对达到⾼转化率不利。
对此类反应，可选⽤多段绝热反应器或换热条件较好的管式反应器。
3.⼀级反应A→P，在⼀体积为V P的平推流反应器中进⾏，已知进料温度为150℃，活化能为84kJ·mol-1，如改⽤全混流反应器，其所需体积设为V m，则V m/V p应有何关系?当转化率为0.6时，如果使V m=V p，反应温度应如何变化?如反应级数分别为n=2，1/2，?1时，全混流反应器的体积将怎样改变？解：)1ln()1()exp()1ln()1()1(CSTR )1ln(11d 1)(d PFR )exp()(A A Ap mA A A pm A 0A AA0m A A00AA A00A A A0P A 0A A AAx x x RT ERT E x x k kx V V x k c x F V x kc x x kE k kc r x x ----=---=-=--=-=-=-==-?)1ln()1()1ln()1( IF A A A A A P m m p x x x x x k k x V V T T A---=---==()()K07.43215.42302064.015.423876.234929.015.423876.23exp 6109.0637.115.42315.423314.884000 exp 1)6.01ln(6.016.0exp 10.6and 1IF m m mmmmm m m P m P A Pm =-=--=--=-=-- --===T T T T T T T TT T T T T R E x V V mnn n n kc x F V c V V cAf A0m 1Am1m 2A1m 1m 1AAA0m 2/1A 1m 2/1m 2/1A A A0m A1m 2m 2A A 0A m 1,1,2/11,2====-=======---或4. 在体积V R =0.12m 3的全混流反应器中，进⾏反应S R B A 21+??←?→?+kk，式中k 1=7m 3kmol -1min -1，k 2=3m 3kmol -1min -1，两种物料以等体积加⼊反应器中，⼀种含2.8kmolA ·m -3，另⼀种含1.6kmolA ·m -3。
化工热力学答案
第二章 均相反应动力学习题1. 【动力学方程形式】有一气相反应，经实验测定在400℃下的速率方程式为:23.66A A dP P dt= 若转化为2(/.)A kC A r mol hl =形式，求相应的速率常数值及其单位。
2. [恒温恒容变压定级数]在恒容等温下，用等摩尔H 2和NO 进行实验，测得如下数据： 总压（MPa ）0.0272 0.0326 0.038 0.0435 0.0543 半衰期（s ） 256 186 135 104 67 求此反应级数3.[二级反应恒容定时间]4.醋酸和乙醇的反应为二级反应，在间歇反应反应器中，5min 转化率可达50%，问转化率为75%时需增加多少时间？4、【二级恒容非等摩尔加料】溴代异丁烷与乙醇钠在乙醇溶液中发生如下反应： i-C 4H 9Br+C 2H 5Na →Na Br+i-C 4H 9 OC 2H 5(A)(B) (C) (D)溴代异丁烷的初始浓度为C A0=0.050mol/l 乙醇钠的初始浓度为C B0=0.0762mol/l,在368.15K 测得不同时间的乙醇钠的浓度为：t(min) 0 5 10 20 30 50 C B (mol/l) 0.0762 0.0703 0.0655 0.0580 0.0532 0.0451已知反应为二级，试求：（1）反应速率常数；（2）反应一小时后溶液中溴代异丁烷的浓度；（3）溴代异丁烷消耗一半所用的时间。
5. [恒温恒容变压定级数]二甲醚的气相分解反应CH 3OCH 3 → CH 4 +H 2 +CO 在恒温恒容下进行，在504℃获得如下数据：t （s ） 0 390 777 1195 3155 ∞Pt ×103（Pa ） 41.6 54.4 65.1 74.9 103.9 124.1试确定反应速率常数和反应级数6.[恒温恒压变容定常数]气体反应2A→B，经测定该反应为一级，压力保持不变，组分A为80%，惰性物为20%，三分钟后体积减小了20%，求反应速率常数。
第二章动力学
第二章化学动力学三复习题和习题解答3.1 宏观反应动力学3.1.1判断正误1. 质量作用定律只适用于基元反应。
（）2. 对于平行反应，其产物浓度之比等于速率常数之比。
（）3. 一般来说，活化能较大的反应对温度更敏感。
（）4. 确定动力学速率方程的关键是确定反应级数。
（）5. 确定反应级数的常用方法有积分法和微分法。
（）6. 利用尝试法确定反应级数只适用于简单级数的反应。
（）7.阿伦尼乌斯方程仅适用于基元反应。
（）8. 化学反应的摩尔恒容反应热与正向反应和逆向反应的活化能有一定关系。
（）9. 基元反应的分子数是个微观的概念。
（）10.化学反应的反应级数与反应分子数是一回事。
（）11. 化学反应的反应级数只能是正整数。
（）12. 在工业上，放热的对行反应存在一个最佳反应温度。
（）13. 对于酶催化反应，通常作用条件较温和。
（）14. 不同级数反应的速率常数，其量纲是不一样。
（）15. 不能只利用速率常数的量纲来判断反应级数。
（）16. 不同级数反应的半衰期与浓度的关系是不一样的。
（）17. 若某反应的半衰期与浓度无关，则该反应为零级反应。
（）18. 在一级、二级和三级反应速率方程中，浓度与时间的直线关系是不同的。
（）19. 化学反应动力学主要研究反应的速率与机理问题。
（）20. 通常用瞬时速率表示反应速率。
（）答案除7，10，11，15，17错外，其余都正确。
3.1. 2 选择题1. 基元反应的分子数是个微观的概念，其值（）(a)可为0、l、2、3 (b)只能是1、2、3这三个正整数(c)也可是小于1的数值(d)可正，可负，可为零2. 化学反应的反应级数是个宏观的概念、实验的结果，其值（）(a)只能是正整数(b)一定是大于1的正整数(c)可以是任意值(d)一定是小于1的负数3. 已知某反应的级数是一级，则可确定该反应一定是（）(a)简单反应(b)单分子反应(c)复杂反应(d)上述都不对4. 基元反应2A→B，为双分子反应，此反应的级数（）(a)可能小于2 (b)必然为1(c)可能大于2 (d)必然为25. 某反应速率常数单位是mol·l-1·s-1,该反应级数为（）(a)3级 (b)2级(c)1级 (d)0级6. 某反应物反应了3/4所需时间是反应了1/2所需时间的2倍，则该反应级数为（）(a) 0级 (b) 1级(c) 2级 (d) 3级7. 某反应在指定温度下，速率常数是k=4.62×10-2min-1，反应物的初始浓度为0.1mol·l-1，则该反应的半衰期为（）(a) 15min (b) 30min(c) 150min (d) 不能求解8. 某反应进行时，反应物浓度与时间成线性关系，则此反应的半衰期与反应物初始浓度的关系是（）38(a) 成正比(b) 成反比(c) 平方成反比(d) 无关9. 一个反应的活化能为83.68kJ/mol，在室温27℃时，温度每升高1K，反应速率常数增加的百分数（）(a) 4% (b) 90%(c) 11% (d) 50%10. 反应A + B→C + D 的速率方程r = k[A ][B ]，则反应(a) 是二分子反应(b) 是二级反应，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11. 有关基元反应的描述在下列诸说法中哪一个是不正确的（）(a) 基元反应的反应级数一定是正整数(b) 基元反应是“态－态”反应的统计平均结果(c) 基元反应进行时无中间产物，一步完成(d) 基元反应不一定符合质量作用定律12. 下列有关反应级数的说法中，正确的是（）(a) 反应级数只能是大于零的数(b) 具有简单级数的反应都是基元反应(c) 反应级数等于反应分子数(d) 反应级数不一定是正整数，如果反应物A的初始浓度减少一半，A的半衰期增大1倍，则该反13. 对于反应A P应为（）(a) 零级反应(b) 一级反应(c) 二级反应(d) 三级反应14. 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15. 某反应物反应掉7/8所需的时间恰好是它反应掉1/2所需时间的3倍，则该反应的级数是（）3940 (a ) 零级 (b ) 一级反应(c ) 二级反应 (d ) 三级反应16. 某反应无论反应物的起始浓度如何，完成65%反应的时间都相同，则反应的级数为（ ） (a ) 零级反应 (b ) 一级反应 (c ) 二级反应 (d ) 三级反应17. 某气相化学反应用浓度表示的速率系数c k 和用压力表示的速率系数p k 相等，该反应的半衰期（ ）(a ) 与初始浓度无关 (b ) 与初始浓度成正比 (c ) 与初始浓度成反比 (d ) 与反应温度无关 18. 动力学研究中，任意给定的化学反应 A + B → 2D ，是（ ） (a ) 表明为二级反应 (b ) 表明是双分子反应 (c ) 表示了反应的计量关系 (d ) 表明为基元反应19. 某个反应，其正反应活化能为逆反应活化能的 2 倍，反应时吸热120 kJ·mol -1，则正反应的活化能为（ ）(a ) 120 kJ·mol -1 (b ) 240 kJ·mol -1(c ) 360 kJ·mol -1 (d ) 60 kJ·mol -120. 对于平行反应，各反应的活化能不同，以下措施不能改变主、副产物比例的是 (a ) 提高反应温度 (b ) 延长反应时间 (c ) 加入适当的催化剂 (d ) 降低反应温度答案1 b 2 c 3 a 4 d 5 d 6 b 7 a 8 a 9 c 10 b11 d 12 d 13 c 14 c 15 b 16 b 17 a 18 c 19 b 20b3.1.3 填空题1. 质量作用定律只适于________________反应。
2020春工程化学习题集2-动力学
第二章反应动力学习题一、选择题（1）升高温度可以增加反应速率，主要原因是（B）A.增加分子总数B.增加活化分子总数C.降低反应的活化能D.使反应向吸热方向进行（2）增大反应物浓度，使反应速率增大的原因是( D )A. 单位体积的分子数增加B. 反应系统混乱度增加C. 活化分子分数增加D. 单位体积内活化分子总数增加（3）升高同样温度，一般化学反应速率增大倍数较多的是（C )A. 吸热反应B. 放热反应C. E a较大的反应D. E a较小的反应（4）下列叙述中正确的是( B )。
A．溶液中的反应一定比气相中的反应速率大。
B. 反应活化能越小，反应速率越大。
C. 增大系统压力，反应速率一定增大。
D. 加入催化剂，使正反随活化能和逆反应活化能减小相同倍数。
(5) 对于催化剂特性的描述，不正确的是(C)。
(A) 催化剂只能缩短反应达到平衡的时间而不能改变平衡状态(B) 催化剂不能改变平衡常数(C) 催化剂在反应前后其化学性质和物理性质皆不变(D) 加入催化剂不能实现热力学上不可能进行的反应(6) 在一定温度下，可逆反应A + 3B == 2C达到平衡的标志是(A)。
A、A、B、C的浓度不再变化B、A、B、C的分子数之比为1：3：2C、单位时间内，生成n mol A,同时生成3n mol BD、A生成的速率与C生成的速率相等（7）正催化剂能提高反应速率是由于( B)。
A增大反应物之间的碰撞频率 B 降低了反应的活化能C 提高了正反应的活化能D增大了平衡常数值（8）已知下列反应的标准平衡常数：CN2 (g) + O2 (g) 2NO (g) KH2 (g) + 1/2 O2 (g) H2O (g) K2NH3 (g) +5/2 O2 (g) 2NO (g) + 3 H2O (g) KN 2 (g) + 3H2 (g) 2 NH3(g) K则K=_( C )。
A K·K·K；B K·K/ K；C K·(K)3/ K；D K·(K)2/ K。
第二章 均相反应动力学习题
第二章 均相反应动力学习题1. 【动力学方程形式】有一气相反应，经实验测定在400℃下的速率方程式为:23.66AA dP P dt= 若转化为2(/.)A kC A r mol h l =形式，求相应的速率常数值及其单位。
2. [恒温恒容变压定级数]在恒容等温下，用等摩尔H 2和NO 进行实验，测得如下数据： 总压（MPa ）0.0272 0.0326 0.038 0.0435 0.0543 半衰期（s ） 256 186 135 104 67 求此反应级数3.[二级反应恒容定时间]4.醋酸和乙醇的反应为二级反应，在间歇反应反应器中，5min 转化率可达50%，问转化率为75%时需增加多少时间？4、【二级恒容非等摩尔加料】溴代异丁烷与乙醇钠在乙醇溶液中发生如下反应： i-C 4H 9Br+C 2H 5Na →Na Br+i-C 4H 9 OC 2H 5(A)(B) (C) (D)溴代异丁烷的初始浓度为C A0=0.050mol/l 乙醇钠的初始浓度为C B0=0.0762mol/l,在368.15K 测得不同时间的乙醇钠的浓度为：t(min) 0 5 10 20 30 50 C B (mol/l) 0.0762 0.0703 0.0655 0.0580 0.0532 0.0451已知反应为二级，试求：（1）反应速率常数；（2）反应一小时后溶液中溴代异丁烷的浓度；（3）溴代异丁烷消耗一半所用的时间。
5. [恒温恒容变压定级数]二甲醚的气相分解反应CH 3OCH 3 → CH 4 +H 2 +CO 在恒温恒容下进行，在504℃获得如下数据：t （s ） 0 390 777 1195 3155 ∞Pt ×103（Pa ） 41.6 54.4 65.1 74.9 103.9 124.1试确定反应速率常数和反应级数6.[恒温恒压变容定常数]气体反应2A→B，经测定该反应为一级，压力保持不变，组分A为80%，惰性物为20%，三分钟后体积减小了20%，求反应速率常数。
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化学反应动力学第二章习题1、The first-order gas reaction SO 2Cl 2 → SO 2 + Cl 2 has k = 2.20 ⨯ 10-5 s -1 at 593K,(1) What percent of a sample of SO 2Cl 2 would be decomposed by heating at 593K for 1 hour?(2) How long will it take for half the SO 2Cl 2 to decompose? 解：一级反应动力学方程为：t k e Cl SO Cl SO ⋅-⋅=ο][][2222 ⇒t k e Cl SO Cl SO ⋅-=ο][][2222(1) 反应达1小时时：60601020.222225][][⨯⨯⨯--=e Cl SO Cl SO ο=0.924=92.4%已分解的百分数为：100%-92.4%=7.6% (2) 当21][][2222=οCl SO Cl SO 时，7.3150621ln 1=-=k t s521102.2693.0-⨯=t = 31500 s = 8.75 hour2、T-butyl bromide is converted into t-butyl alcohol in a solvent containing 90 percent acetone and 10 percent water. The reaction is given by (CH 3)3CBr + H 2O → (CH 3)3COH + HBrThe following table gives the data for the concentration of t-utyl bromide versus time: T(min) 0 9 18 24 40 54 72 105 (CH 3)CBr (mol/L) 0.1056 0.0961 0.0856 0.0767 0.0645 0.0536 0.0432 0.0270 (1) What is the order of the reaction?(2) What is the rate constant of the reaction? (3) What is the half-life of the reaction?解： (1) 设反应级数为 n ，则 n A k dt A d ][][=-⇒ kt A A n n =---11][1][1ο若 n=1，则 ][][ln 1A A t k ο=t = 9 01047.00961.01056.0ln91==k ， t = 18 01167.00856.01056.0ln 181==k t = 24 01332.00767.01056.0ln 241==k ， t = 40 01232.00645.01056.0ln 401==k t = 54 01256.0=k ， t = 72 01241.0=k ， t = 105 01299.0=k若 n=2，则 )][1][1(1οA A t k -= t ： 9 18 24 40 54 k ： 0.1040 0.1229 0.1487 0.1509 0.1701 若 n=1.5t ： 9 18 24 k ： 0.0165 0.0189 0.0222 若 n=3t ： 9 18 24 k ： 2.067 2.60 3.46反应为一级。
(2) k = 0.0123 min -1= 2.05×10-4 s -1(3)0123.0693.021=t = 56.3 min = 3378 s3、已知复杂反应：的速率方程为]][[][][321111A A k A k dtA d --=-，推导其动力学方程。
要求写出详细的推导过程。
解：设 0=t 时， ο][][11A A = ，ο][][22A A = ，ο][][33A A =t t = 时， x A A -=ο][][11 ，x A A +=ο][][22 ，x A A +=ο][][33 代入 ]][[][][321111A A k A k dtA d --=- 得：)])([]([)]([32111x A x A k x A k dtdx++--=-οοο 212131321111][][][][][x k x A k x A k A A k x k A k ---------=οοοοο 212131132111)][][(][][][x k x A k A k k A A k A k -----++--=οοοοο 令 α = οοο][][][32111A A k A k -- ， β = οο][][21311A k A k k --++ ， γ = 1--k则2x x dtdxγβα++= ， 移项积分：⎰⎰=++xt dt xx dx02γβα A 1A 2 + A 3k -1⎰=-----+--xt x x dx22)24)(24(γαγββγαγββ令 αγβ42-=q ，⎰=++--xt q x q x dx)2)(2(γβγβqt q x q x x =++--22lnγβγβ得动力学方程：qt q q q x qx =+--++-+}{ln }22{lnββγβγβ 4、已知复杂反应由下列两个基元反应组成：求反应进行过程中，A 1物种浓度与A 3物种浓度间的关系。
要求写出详细的推导过程。
解：速率方程：]][[][][212112A A k A k dtA d -= （1）]][[][2123A A k dtA d = （2）)2()1(，得：][][][][2222132A k A k k A d A d -= 设 0=t 时，ο][][22A A = ，0][3=A ， 移项积分：⎰⎰=-][][][03222122222][][][][A A A A d A d A k k A k ο A 1A 321A 2A 1A 2 +⎰=--][][32221122][][)1][(A A A A d A k k k ο][)][]([][][ln 32222122121A A A A k k A k k k k =-----οο考虑物料平衡： ][][][][][31122A A A A A --+=οο，代入上式， 得[A 1]~[A 3]关系式为：][)][][][][]([][])[][][]([ln 32311222131122121A A A A A A A k k A A A A k k k k =---+----+--οοοοοο 5、 Consider the reaction mechanismk -1k 1k X C + D A + B X + Bi.Write chemical rate equations for [A] and [X].ii. Employing the steady-state approximation, show that an effective rate equation for [A] is d[A]/dt = -k eff [A][B]iii.Give an expression for k eff in terms of k 1, k -1, k 2, and [B].解：ⅰ. ]][[]][[][11B X k B A k dt A d --=- ][]][[]][[][211X k B X k B A k dtX d --=-ⅱ. 对X 进行稳态近似，则 0][=dtX d即：211][]][[][k B k B A k X +=-21111][]][[][]][[][k B k B A k B k B A k dt A d +-=--- ]][[][]][)[][][(212121111B A k B k k k B A k B k B k k k +=+-=---即：]][[][B A k dtA d eff -= ⅲ. 2121][k B k k k k eff +=-6、 (a) The reaction 2 NO + O 2 → 2 NO 2 is third order. Assuming that a small amount of NO 3 exists inrapid reversible equilibrium with NO and O2 and that the rate-determining step is the slow bimolecular reaction NO 3 + NO → 2 NO 2, derive the rate equation for this the mechanism.(b) Another possible mechanism for the reaction 2 NO + O 2 → 2 NO 2 is (1) NO + NO → N 2O 2 k 1 (2) N 2O 2 → 2 NO k 2 (3) N 2O 2 + O 2 → 2 NO 2 k 3Apply the steady state approximation to [N 2O 2] to obtain the rate law for d[NO 2]/dt.If only a very small fraction of the N 2O 2 formed in (1) gose to form products in reaction (3), while most of the N 2O 2 reverts to NO in reaction (2), and if the activation energies are E 1 = 79.5 kJ/mol, E 2 = 205 kJ/mol, and E 3 = 84 kJ/mol, what is the overall activation energy?(c) How would you distinguish experimentally between the mechanism suggested in part (a) and (b)? 解：（a ） 2222NO O NO →+ 机理为：NO+O 2NO3-1快速平衡NO 3+ NO2NO 2k 2决速步据快速平衡：1123]][[][-=k kO NO NO]][[][2113O NO k k NO -=][][2]][[2][22121322O NO k kk NO NO k dt NO d -== (b) （1）22O N NO NO →+ k 1 （2）NO O N 222→ k 2 （3）22222NO O O N →+ k 3 对 [N 2O 2] 进行稳态近似0]][[][][][22232222122=--=O O N k O N k NO k dtO N d ][][][2322122O k k NO k O N +=][][][2]][[2][232223122232O k k O NO k k O O N k dt NO d +== 若只有很少量的N 2O 2转变为 NO 2，而绝大部分转变为 NO ，k 2 >> k 3 [O 2],则：][][2][222312O NO k k k dt NO d = E a (overall) = E a1+ E a3 - E a2 =79.5 + 84 -205 = - 41.5 KJ*mol -1(c) (1) 检测中间体 N 2O 2 或 NO 3 （2）大大增加O 2的浓度 第一历程为：][][2][221212O NO k k k dt NO d -= 第二历程为：212][2][NO k dtNO d = 测定速率常数大小是否与O 2浓度有关。