物理化学课后下册部分习题答案
物理化学下册习题答案(全部)
第七章化学反应动力学1.以氨的分解反应2NH3==== N2+3H2为例,导出反应进度的增加速率与,,之间的关系,并说明何者用于反应速率时与选择哪种物质为准无关。
解:∴,,2.甲醇的合成反应如下:CO+2H2 ===== CH3OH已知,求,各为多少?(答案:2.44,4.88mol·dm-3·h-1)解:,3.理想气体反应2N2O5→ 4NO2+O2,在298.15 K的速率常数k是1.73×10-5s-1,速率方程为 。
(1)计算在298.15K、、12.0 dm3的容器中,此反应的和即各为多少? (2)计算在(1)的反应条件下,1s内被分解的N2O5分子数目。
(答案:(1)7.1×10-8,-1.14×10-7md·dm-3·s-1 (2)1.01×1018)解:(1)mol·dm-3mol·dm-3·s-1∴mol·dm-3·s-1(2)1.4³10-7³12.0³6.022³1023=1.01³1018个分子4.已知每克陨石中含238U 6.3×10-8g,He为20.77×10st1:chmetcnv UnitName="cm" SourceValue="6" HasSpace="False" Negative="True" NumberType="1"TCSC="0">-6cm3(标准状态下),238U的衰变为一级反应: 238U → 206Pb+84He 由实验测得238U的半衰期为=4.51×109 y,试求该陨石的年龄。
(答案:2.36×109年)解:每克陨石中含He:mol最开始每克陨石中含238U的量:mol现在每克陨石中含238U的量:mol衰变速率常数:∴5.303.01 K时甲酸甲酯在85%的碱性水溶液中水解,其速率常数为4.53mol-1·L·s-1。
物理化学第五版下册习题答案
第七章 电化学7.1 用铂电极电解CuCl 2溶液。
通过的电流为20A ,经过15min 后,问:(1)在阴极上能析出多少质量的Cu?(2)在的27℃,100kPa 下阳极上能析出多少体积的的Cl 2(g )?解:电极反应为:阴极:Cu 2+ + 2e - → Cu 阳极: 2Cl - -2e - → Cl 2(g ) 则:z= 2 根据:Q = nzF =It()22015Cu 9.32610mol 296500It n zF -⨯===⨯⨯ 因此:m (Cu )=n (Cu )× M (Cu )= 9.326×10-2×63.546 =5.927g 又因为:n (Cu )= n (Cl 2) pV (Cl 2)= n (Cl 2)RT因此:3223Cl 0.093268.314300Cl 2.326dm 10010n RT Vp ⨯⨯===⨯()() 7.2 用Pb (s )电极电解PbNO 3溶液。
已知溶液浓度为1g 水中含有PbNO 3 1.66×10-2g 。
通电一定时间后,测得与电解池串联的银库仑计中有0.1658g 的银沉积。
阳极区的溶液质量为62.50g ,其中含有PbNO 31.151g ,计算Pb 2+的迁移数。
解法1:解该类问题主要依据电极区的物料守恒(溶液是电中性的)。
显然阳极区溶液中Pb 2+的总量的改变如下: n 电解后(12Pb 2+)= n 电解前(12Pb 2+)+ n 电解(12Pb 2+)- n 迁移(12Pb 2+)则:n 迁移(12Pb 2+)= n 电解前(12Pb 2+)+ n 电解(12Pb 2+)- n 电解后(12Pb 2+)n 电解(12Pb 2+)= n 电解(Ag ) = ()()3Ag 0.1658 1.53710mol Ag 107.9m M -==⨯223162.501.1511.6610(Pb ) 6.15010mol 12331.22n -+--⨯⨯==⨯⨯解前()电2311.151(Pb ) 6.95010mol 12331.22n +-==⨯⨯解后电n 迁移(12Pb 2+)=6.150×10-3+1.537×10-3-6.950×10-3=7.358×10-4mol()242321Pb 7.358102Pb 0.4791 1.53710(Pb )2n t n +-+-+⨯==⨯移解()=迁电 解法2:解该类问题主要依据电极区的物料守恒(溶液是电中性的)。
物化习题 下册含表面张力(附答案与解析)
一、选择题1、汽车尾气中的氮氧化物在平流层中破坏奇数氧(O 3和O )的反应机理为: NO+O 3→NO 2+O 2NO 2+O →NO+O 2在此机理中,NO 是(C )。
A.总反应的产物B.总反应的反应物C.催化剂D.上述都不是2、对于以AgNO 3为稳定剂的AgCl 水溶胶胶团结构,可以写成:[]{}x++--33m AgCl nAg (n-x)NO xNO ⋅⋅ 则被称为胶体粒子的是指(C )。
A.[]m AgClB.[]+m AgCl nAgC.[]{}x++-3m AgCl nAg (n-x)NO ⋅D.[]{}x++--33m AgCl nAg (n-x)NO xNO ⋅⋅3、已知某气相反应2A 2B+C →的速率常数k 的单位为3-1-1dm mol s ⋅⋅。
在一定温度下开始反应时,-3A,0c =1mol dm ⋅。
若A 反应掉1/2A,0c 所需时间1/2t 与反应掉3/4A,0c 所需时间3/4t 之差为600s ,则1/2t =(A )。
A.300sB.600sC.900sD.无法确定4、今有反应CaCO 3====CaO(s)+CO 2(g)在一定温度下达平衡,现在不改变温度、CO 2的分压力及CaO (s )的颗粒大小,只降低CaCO 3(s)颗粒直径,增加分散度,则平衡将(B )。
A.向左移动B.向右移动C.不发生移动D.不能确定5、298.15K ,气相反应2A B C →+。
反应前A 的浓度为,0A c ,速率常数为k ,反应进行完全(即,00A c =)所需时间为t ∞,且,0/A t c k ∞=,则此反应的级数必为(A )。
A.零级B.一级C.二级D.0.5级6、下面说法不正确的是(C )。
A.生成的新鲜液面都有表面张力B.平面液面没有附加压力C.液滴越小其饱和蒸气压越小D.液滴越小其饱和蒸气压越大7、某一反应在一定条件下的平衡转化率为25.3%,当有催化剂存在时,其转化率应当是(C )。
南京大学物理化学下册(第五版)复习题解答:最新整理
物理化学下册课后复习题答案第八章电解质溶液第九章可逆电池电动势及其应用第十章电解与极化作用第十一章化学动力学(一)第十二章化学动力学基础(二)第十三章1.比表面有哪能几种表示方法?表面张力与表面Gibbs自由能有哪些异同点?答:A0= As/m或A0= As/V;表面张力又可称为表面Gibbs自由能,二者数值一样。
但一个是从能量角度研究表面现象,另一个是从力的角度研究表面现象;故二者物理意义不同;单位不同。
2.为什么气泡、小液滴、肥皂泡等都呈圆形?玻璃管口加热后会变得光滑并缩小(俗称圆口),这些现象的本是什么?用同一滴管滴出相同体积的苯。
水和NaCl 溶液,所得的液滴数是否相同弯曲液面有附加压力,其最终会将不规则的液面变为圆形或球形;球形表面积最小,表面自由能最低,最稳定;不相同。
3.用学到的关于界面现角的知识解释以下几种做法或现象的基体原理:①人工降雨;②有机蒸馏中加沸石;③多孔固体吸附蒸气时的毛细凝聚;④过饱和溶液,过饱和蒸气,过冷液体等过饱和现象;⑤重量分析中的“陈化”过程;⑥喷洒农药时,为何常常在农药中加入少量表面活性剂这些现象都可以用开尔文公式说明,①、②、④、⑤是新相刚形面时的体积小,曲率半径小,对与之平衡的旧相有更加苛刻的条件要求。
③多孔固体吸附蒸气时,被吸附的气体的液相对毛细管是润湿的,其曲率半径小零,当气体的分压小于其饱和蒸气压时,就可以发生凝聚。
⑥喷洒农药时,在农药中加入少量表面活性剂,可以降低药液的表面张力,使药液在叶面上铺展。
4.在三通活塞的两端涂上肥皂液,关断右端通路,在左端吹一个大泡,然后关闭左端,在右端吹一个小泡,最后让左右两端相通。
试问当将两管接通后,两泡的大小有何变化?到何时达到平衡?讲出变化的原因及平衡时两泡的曲率半径的比值。
小球更小,大球更大;最后小泡变成一个与大泡曲率半径相同的弧;由于小泡的附加压力大,所以大泡变大,小泡变小,最后使两泡的曲率半径相同5.因系统的Gibbs自由能越低,系统越稳定,所以物体总有降低本身表面Giibs自由能的趋势。
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)0 30 60 90 130 1800 0.1001 0.1946 0.2770 0.3726 0.4676 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 3 4 6 84.930 3.560 2.575 1.850 1.400 0.730 0.4600 -0.3256 -0.6495 -0.9802 -1.2589 -1.9100 -2.3719。
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。
物理化学下册第五版天津大学出版社第十二章胶体化学习题答案
物理化学下册第五版天津大学出版社第十二章胶体化学习题答案12.1 如何定义胶体系统?总结交替的主要特征。
解:分散相粒子在某方向上的线度在1~100nm范围内的高度分散系统成为胶体系统。
胶体系统的主要特征是高度分散、多相性和热力学不稳定性。
12.2 丁铎尔效应的实质及其产生的条件?解:丁铎尔效应实质是光的散射作用引起的。
粒子的半径小于入射光的波长时才能观察到丁铎尔效应。
12.3 简述斯特恩双电层模型的要点指出热力学电势、斯特恩(stern)电势和ζ电势的区别?解:Stern 模型:固定层+扩散层、三个面、三个电势。
具体如下:1924年斯特恩提出扩散双电层:离子有一定的大小;部分反离子被牢固吸附,形成固定吸附层或斯特恩固体面;Stern面:Stern层中反离子电性中心所形成的假想面;滑动面:固液两相发生相对移动时界面。
热力学电势0:固体面—溶液本体;Stern电势:Stern面—溶液本体;电势:滑动面—溶液本体12.4 溶胶能在一定时间内稳定存在的主要原因?解:分散相粒子的带电、溶剂化作用以及布朗运动是溶胶系统相当长得时间范围内可以稳定存在的主要原因。
12.5 破坏胶体最有效的办法是什么?说明原因。
解:破坏胶体最有效的办法是在溶胶中加入过量的含有高价相反号离子的电解质。
这主要是因为电解质的浓度或价数增加时,都会压缩扩散层,是扩散层变薄,电势降低,斥力势能降低,当电解质的浓度足够大时就会使溶胶发生聚沉;若加入的反号离子发生吸附,斯特恩层内的反离子数目增加,使胶体粒子的带电量降低,而导致碰撞聚沉。
过量的电解质加入,还将使胶体粒子脱水,失水化外壳而聚沉。
12.6 K、Na等碱金属的皂类作为乳化剂时,易于形成O/W型的乳状液;Zn、Mg等高价金属的皂类作为乳化剂时,易于形成W/O 型的乳状液。
解:乳化剂分子具有一端亲水而另一端亲油的特性,其两端的横截面不等。
当它吸附在乳状液的界面面层时,常呈现“大头”朝外,“小头”向里的几何构型,就如同一个个的锲子密集的钉在圆球上。
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物理化学下册课后温习题答案第八章电解质溶液第九章可逆电池电动势及其应用第十章电解与极化作用第十一章化学动力学(一)第十二章化学动力学基础(二)第十三章1.比表面有哪能几种表示方式?表面张力与表面Gibbs自由能有哪些异同点?答:A0= As/m或A0= As/V;表面张力又可称为表面Gibbs自由能,二者数值一样。
但一个是从能量角度研究表面现象,另一个是从力的角度研究表面现象;故二者物理意义不同;单位不同。
2.什么缘故气泡、小液滴、香皂泡等都呈圆形?玻璃管口加热后会变得滑腻并缩小(俗称圆口),这些现象的本是什么?用同一滴管滴出相同体积的苯。
水和NaCl 溶液,所得的液滴数是不是相同弯曲液面有附加压力,其最终会将不规那么的液面变成圆形或球形;球形表面积最小,表面自由能最低,最稳固;不相同。
3.用学到的关于界面现角的知识说明以下几种做法或现象的基体原理:①人工降雨;②有机蒸馏中加沸石;③多孔固体吸附蒸气时的毛细凝聚;④过饱和溶液,过饱和蒸气,过冷液体等过饱和现象;⑤重量分析中的“陈化”进程;⑥喷洒农药时,为何常常在农药中加入少量表面活性剂这些现象都能够用开尔文公式说明,①、②、④、⑤是新相刚形面时的体积小,曲率半径小,对与之平稳的旧相有加倍苛刻的条件要求。
③多孔固体吸附蒸气时,被吸附的气体的液相对毛细管是润湿的,其曲率半径小零,当气体的分压小于其饱和蒸气压时,就能够够发生凝聚。
⑥喷洒农药时,在农药中加入少量表面活性剂,能够降低药液的表面张力,使药液在叶面上铺展。
4.在三通活塞的两头涂上香皂液,关断右端通路,在左端吹一个大泡,然后关闭左端,在右端吹一个小泡,最后让左右两头相通。
试问当将两管接通后,两泡的大小有何转变?到何时达到平稳?讲出转变的缘故及平稳时两泡的曲率半径的比值。
小球更小,大球更大;最后小泡变成一个与大泡曲率半径相同的弧;由于小泡的附加压力大,因此大泡变大,小泡变小,最后使两泡的曲率半径相同5.因系统的Gibbs自由能越低,系统越稳固,因此物体总有降低本身表面Giibs自由能的趋势。
物理化学下册习题答案
物理化学下册习题答案【篇一:物理化学教程课后习题答案】t>姓名:刘绍成学号:120103208026 金材10-1-16-34p82(1-1) 10 mol理想气体由25℃,1.00mpa。
设过程为:(i)向真空膨胀;(ii)对抗恒外压0.100mpa膨胀。
分别计算以上各过程的(i) (ii)外(ii)p1v11=24.777m3;624.777?1?10p1因为是恒温过程,故 v2=p2v1=0.1?106=247.77m3w=-?vpdv=-p(v2-v1)=-22.2995j1v2小结:此题考查真空膨胀的特点及恒外压做功的求法,所用公式有:pv=nrt;pvt=常数;w=-?vpdv等公式。
1v2p1v1=nrt1n=p1v1=p2v2 ?p2=v2p1=t2=p1p2v1p1v1rt1=0.2?106?1?10?38.3145?473mol=0.0509mol,3t1=61(i) 恒温膨胀△ui=0,△hi=0. wi=-?vv2v2pdv=-nrtlnv1?qi=-w=219.92j.72(iii) 等压过程wiii=-p△v=-p(v1-v△t=0.05092.58.3145(473-1419)=-1000.89j q=△u-w=-1000.89-400=-1400.89j在整个过程中由于温度不变所以△u=0, △h=0; q=-w=-180.08j.小结:此题考查了恒温过程、等体过程以及等压过程的公式应用,内能和焓只是过于温度的函数。
所用公式有:cp,m-cv,m=r;△u=ncv,m△t; △h=ncp,m△t; w=-p△v3vp1v1=nrt1 t1=p2p1p1v1=23.77kt2=v2t2=23.77k;wiii=-?vpdv=-p2(t2-t1)1v2qi=△ui=ncv,m△t= ncv,m(t2-t1△u2= ncv,m(t3-t2)小结:此题考查u=f(t);h=f(t);以及热力学第一定律的公式u=w+q. 105nrtp2-1) )=22.3j-106q=△u-w=22.3j(iii)因是等温过程,所以△h=0,△u=0; wv=-?v1v2pdv=-nrtlnv1q=-wv=57.05kj小结:此题考查u=f(t);h=f(t); wv=-?vpdv等公式1v2cp,mcv,m=7/5(i)由理想气体绝热可逆过程方程得:t1v= t2v2r-1r-1v1t2=(v2v1p1v1=常数2=(2(iii) 有题知 q=0,pvrt3.04?105?1.43?10?3=8.3145?298.15=0.175mol小结:此题考查理想气体绝热可逆过程的方程应用,有t1vr-1=t2v2r-1; p1v1=常数;△h=△u+△pv=△u+nr△t【篇二:人卫版物理化学(第六版)课后习题答案详解】t>物理化学教研组解2009,7第一章热力学第一定律与热化学解:?u?q?w?02. 试证明1mol理想气体在衡压下升温1k时,气体与环境交换的功等于摩尔气体常数r。
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。
(精校版)物理化学傅献彩下册第五版课后习题答案
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物理化学傅献彩下册第五版课后习题答案第九章可逆电池的电动势及其应用。
物理化学下册答案化工专用
7.9已知25 ℃时水的离子积K w =1.008×10-14,NaOH 、HCl 和NaCl 的m Λ∞分别等于0.024811 S·m 2·mol -1,0.042616 S·m 2·mol -1和0.0212545 S·m 2·mol -1。
(1)求25℃时纯水的电导率;(2)利用该纯水配制AgBr 饱和水溶液,测得溶液的电导率κ(溶液)= 1.664×10-5 S·m -1,求AgBr (s )在纯水中的溶解度。
已知:Λm∞(Ag +)= 61.9×10-4S·m 2·mol -1,Λm∞(Br -)=78.1×10-4S·m 2·mol -1。
解:(1)水的无限稀释摩尔电导率为()()()()m 2m m m 21H O OH -=0.042616+0.024811-0.012645=0.HCl Na NaCl 054777S m mol ΛΛΛΛ∞∞∞∞-⋅⋅=+纯水的电导率2ww (OH )(H )c c ca K ca K cc c c -+⎛⎫=⋅== ⎪⎝⎭,即:()()()()m 2m m 222H O H O H O =H O =c a ΛΛΛκ∞,即有:()()2m 23-61H O H O 1100.054777 5.50010S m κΛ∞-==⨯⨯⨯⋅=(2)κ(溶液)=κ(AgBr )+κ(H 2O )即:κ(AgBr )=κ(溶液)-κ(H 2O )=1.664×10-5 – 5.500×10-6 = 1.114×10-5 S·m -1()()()()m m m m -4-4-221+-=61.910+78.110=1.4010S m mo AgBr AgBr Ag Br l ΛΛΛΛ∞∞∞-≈⋅⋅=+⨯⨯⨯()()()()5432m m 1.11AgBr AgBr AgBr AgBr 410=7.95710mol m1.4010c cκΛκΛ----⨯=⋅=⨯⨯, 即=7.11 现有25℃时,0.01mol·kg -1BaCl 2溶液。
物理化学课后答案下册(傅献彩_第五版)[整理]
物理化学课后答案下册(傅献彩_第五版)[整理]第一章熵与平衡1.1 熵变的计算方法根据熵的定义,熵变的计算方法如下:$$\\Delta S = S_{\\text{最终状态}} - S_{\\text{初始状态}}$$其中,$S_{\\text{最终状态}}$表示系统处于最终平衡态时的熵,$S_{\\text{初始状态}}$表示系统处于初始平衡态时的熵。
1.2 熵的性质熵具有以下性质:•熵是一个状态函数,只与系统的初始状态和最终状态有关,与过程的具体路径无关。
•如果系统从初始状态发生微小的变化,熵的变化可以表示为:$$dS = \\frac{\\delta q_{\\text{可逆}}}{T}$$其中,$\\delta q_{\\text{可逆}}$表示系统与外界进行可逆过程时吸收或放出的微热量,T表示系统的温度。
•熵是一个单调增加的函数,即如果系统经历可逆过程从一个初始状态变化到一个最终状态,那么最终状态的熵一定大于或等于初始状态的熵。
1.3 熵的应用在物理化学中,熵被广泛应用于以下方面:•熵与热力学第二定律:根据热力学第二定律,自发过程的总熵变永远大于零。
因此,我们可以利用熵的计算方法来判断一个过程是否为自发过程。
•熵变与平衡条件:当一个系统达到平衡时,其熵变为零。
因此,我们可以通过计算熵变来确定平衡条件。
•反应熵与反应速率:在化学反应中,反应熵的变化可以影响反应速率。
反应熵的增大可以促进反应进行,而反应熵的减小则会减缓反应速率。
第二章化学平衡2.1 化学平衡的条件化学平衡的条件如下:•反应物和生成物浓度之间的比值稳定不变。
•可逆反应的正反应和逆反应速度相等。
化学平衡的条件还可以通过热力学定量描述,即当反应物和生成物的化学势相等时,达到化学平衡。
2.2 平衡常数平衡常数是描述化学平衡状态的一个量,通常用T表示。
对于一个可逆反应:$$aA + bB \\rightleftharpoons cC + dD$$其平衡常数定义为:$$K = \\frac{[C]^c[D]^d}{[A]^a[B]^b}$$其中,[T]、[T]、[T]、[T]分别表示反应物和生成物的摩尔浓度。
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第十一章化学动力学1. 反应为一级气相反应,320 o C时。
问在320 o C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 o C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 ·d m -3,时刻t 的浓度为c)0 30 60 90 130 1800 0.1001 0.1946 0.2770 0.3726 0.4676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 1801.23 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3. 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 81.24 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 3 4 6 84. 3.560 2.575 1.850 1.400 0.730 0.4600 -0.3256 -0.6495 -0.9802 -1.2589 -1.9100 -2.3719 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。
287 o C时,一密闭容器中初始压力为21.332 kPa,1000 s 后总压为22.732 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 o C,101.3 kPa 下,于不同时间测定放出的CO2(g)的体积如下2.283.92 5.92 8.42 11.92 17.471.25 8.05 12.02 16.01 20.02 24.02 28.94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2.283.92 5.92 8.42 11.92 17.471.26 0.8539 0.6916 0.5285 0.3646 0.2011 1.1830-0.1524 -0.3260 -0.5368 -0.8057 -1.1770 -1.7719 1 作图,由于反应不是从开始,用公式拟合得到。
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。
)解:根据速率常数的单位知和的蜕变反应为一级反应,11.某二级反应,初始速率为,反应物的初始浓度皆为,求。
解:根据题给条件12.781 K 时,下列反应的速率常数,求。
解:this problem will mislead students.13.某二级反应,两种反应物的初始浓度皆为,经10 min 后反应掉25 %,求。
解:由于 A 和B 的计量系数和初始浓度相同,因此在反应过程中,令,由速率方程的积分式的14.在离子的作用下,硝基苯甲酸乙脂的水解反应在15 o C时的动力学数据如下,两反应物的初始浓度皆为,计算此二级反应的速率常数。
120 180 240 330 530 600脂水解的转化率% 32.95 51.75 48.8 58.05 69.0 70.35 解:同上题,,处理数据如下120 180 240 330 530 6005. 51.75 48.8 58.05 69.0 70.35拟合求得。
15.某气相反应为二级反应,在恒温恒容下的总压p 数据如下。
求。
0 100 200 4001.27 34.397 31.197 27.331 20.665解:设在时刻t,A( g)的分压为,, ,因此0 100 200 4000.242 0.0364 0.0475 0.0750,。
16.稀溶液的电导比例于离子浓度,因而产生离子的反应可通过电导测定来确定反应的进程。
叔戊基碘在乙醇水溶液中的水解反应为一级反应。
现此反应在电导池中进行,由于反应不断产生,因而溶液电导G 不断随时间t 而增大。
若分别为时的电导,分别为t = 0 和t 时的浓度。
试证:(1)(2)证:(1)对于稀溶液,离子的摩尔电导率近似等于,完全水解产生的电解质的浓度等于的初始浓度。
,反应进行到t,生成的浓度为(2)由于是一级反应17.25 o C时,上述反应在80% 乙醇水溶液中进行,的初始质量摩尔浓度为,各不相同时间的电导数据如下。
求速率常数k。
0 1.5 4.5 9.0 16.0 22.06. 1.78 4.09 6.32 8.36 9.34 10.50解:处理数据如下0 1.5 4.5 9.0 16.0 22.01.28 1.78 4.09 6.32 8.36 9.34 10.50拟合得到。
18.溶液反应的速率方程为20 oC,反应开始时只有两反应物,其初始浓度依次为,,反应20 h 后,测得,求k。
解:题给条件下,在时刻t 有,因此积分得到19.在溶液中分解放出氧气,反应方程为40 o C时,不同时间测得氧气体积如下600 1200 1800 2400 3007. 11.40 15.53 18.90 21.70 34.75试用微分法(等面积法)验证此反应为一级反应,并计算速率常数。
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:1.29 45.4 38.4 32.4 26.995 102 140 176 224求反应的总级数。
解:在题设条件下,,速率方程可写作,根据半衰期和初始浓度间的关系处理数据如下3.2189 3.1224 2.9549 2.7850 2.59901.30 4.6250 4.9416 5.1705 5.4116,总反应级数为 2.5 级。
23.在500 o C及初压为101.325 kPa 时,某碳氢化合物的气相分解反应的半衰期为 2 s。
若初压降为10.133 kPa,则半衰期增加为20 s。
求速率常数。
解:根据所给数据,反应的半衰期与初压成反比,该反应为 2 级反应。
24,25 略26.对于级反应,使证明(1)(2)证:n 级反应的积分公式半衰期:证毕。
27.某溶液中反应,开始时反应物 A 与B 的物质的量相等,没有产物C。
1 h 后A 的转化率为75%,问 2 h 后A 尚有多少未反应?假设:(1)对 A 为一级,对 B 为零级;(2)对A、B 皆为 1 级。
解:用表示 A 的转化率。
对于(1),反应的速率方程为对(2),由于 A 与B 的初始浓度相同,速率方程为28.反应的速率方程为,25 o C时。
(1)若初始溶度,,求。
(2)若将反应物 A 与B 的挥发性固体装入密闭容器中,已知25 o C时A 和B 的饱和蒸气压分别为10 kPa 和2 kPa,问25 o C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.反应在开始阶段约为级反应。
910 K 时速率常数为,若乙烷促使压力为(1)13.332 kPa,(2)39.996 kPa,求初始速率。
解:(1)(2)30.65 o C时气相分解的速率常数为,活化能为,求80 o C时的k 及。
解:根据Arrhenius 公式根据k 的单位,该反应为一级反应31.在乙醇溶液中进行如下反应实验测得不同温度下的k 如下。
求该反应的活化能。
15.83 32.02 59.75 90.611.31 0.368 6.71 119解:由Arrhenius 公式,,处理数据如下0.243 3.2769 3.0039 2.7491-2.9898 -0.9997 1.9036 4.779132.双光气分解反应为一级反应。
将一定量双光气迅速引入一个280 o C的容器中,751 s 后测得系统的压力为 2.710 kPa;经过长时间反应完了后系统压力为 4.008 kPa。
305 o C时重复试验,经320 s 系统压力为 2.838 kPa;反应完了后系统压力为 3.554 kPa。
求活化能。
解:根据反应计量式,设活化能不随温度变化33.乙醛(A)蒸气的热分解反应如下518 o C下在一定容积中的压力变化有如下两组数据:纯乙醛的初压100 s 后系统总压53.329 66.6611.32 30.531(1) 求反应级数,速率常数;(2) 若活化能为,问在什么温度下其速率常数为518 o C下的 2 倍:解:(1)在反应过程中乙醛的压力为,设为n 级反应,并令m= n-1,由于在两组实验中kt 相同,故有该方程有解(用MatLab fzero 函数求解) m = 0.972,。
反应为 2 级。
速率常数(3)根据Arrhenius 公式34.反应中,在25 o C时分别为和,在35 o C时二者皆增为 2 倍。
试求:(1)25 o C时的平衡常数。
(2)正、逆反应的活化能。
(3)反应热。
解:(1)(2)(3)35.在80 % 的乙醇溶液中,1-chloro-1-methylcycloheptane 的水解为一级反应。
测得不同温度t 下列于下表,求活化能和指前因子A。
0 25 35 45解:由Arrhenius 公式,,处理数据如下3.6610 3.3540 3.2452 3.1432-11.4547 -8.0503 -6.9118 -5.83621.33 在气相中,异丙烯基稀丙基醚(A) 异构化为稀丙基丙酮(B)是一级反应。