齐齐哈尔大学物理化学考试参考动力学习题
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所以 Pa-1·s-1=4、93×10-6Pa-1·s-1
11、18在一定条件下,反应H2(g) + Br2(g)→2HBr(g)符合速率方程的一般形式,即
在某温度下,当 0、1mol·dm-3及 2mol·dm-3时,反应速率为 ,其她不同浓度时的速率如下表所示。
/(mol·dm-3) /(mol·dm-3)cHBr/(mol·dm-3)反应速率
解:CH3NNCH3(g)→C2H6(g) + N2(g)
t=0p00 0
t=tp p0-p p0-p
则p(总) =p+p0-p+p0-p=2p0-p
p=2p0-p(总)
设参与反应的各物质均就是理想气体,因就是恒温恒容反应,故有
p=nRT/V=cRT c=p/RT
则一级反应的积分式为
即
所以
11、8某一级反应A→产物,初始速率为1×10-3mol·dm-3·min-1,1 h后速率为0、25×10-3mol·dm-3·min-1。求k,t1/2与初始浓度cA , 0。
不变,即A(g)+ 2B(g)→D
t= 0 0
t=t 0、5 mol
设气体为理想气体,则 , ,
代入题给速率方程中,得
积分上式,得
由反应式可知,生成0、5 mol的D就要消耗0、5 mol的A,则ΔnA= -0、5 mol,所以
0、10、12
0、10、4 2 8
0、20、4 2 16
0、1 0、2 3 1、88
求反应的分级数n1,n2,n3。
解:根据题给条件可得如下速率方程
①Baidu Nhomakorabea
② ③
④
③式除以②式,得
所以n1=1
②式除以①式,得
所以n2=1、5
④式除以①式,得
将n2代入上式,得n3=-1
11、21恒温、恒容条件下发生某化学反应:2AB (g)→A2(g) + B2(g)。当AB (g)的初始浓度分别为0、02mol·dm-3与0、2mol·dm-3时,反应的半衰期分别为125、5s与12、55s。求该反应的级数n及速率常数kAB。
第十一章 化学动力学
11、3某一级反应进行10 min后,反应物反应掉30 %。问反应掉50 %需多少时间？
解:设反应掉50 %需时间为t,因
由题给条件得 ,
则 ,所以t=19、4min
11、6偶氮甲烷(CH3NNCH3)气体的分解反应
CH3NNCH3(g)→C2H6(g) + N2(g)
为一级反应。在287℃的真空密闭恒容容器中充入初始压力为21、332 kPa的偶氮甲烷气体,反应进行1000 s时测得系统的总压为22、732 kPa,求速率常数k及半衰期t1/2。
解:此一级反应的速率方程为-dcA/dt=kcA
由题给条件得 -dcA , 0/dt=kcA , 0=1×10-3mol·dm-3·min-1①
-dcA/dt=kcA= 0、25×10-3mol·dm-3·min-1②
①式除以②式,得
由一级反应的积分式得
将k值代入①式,得
11、9现在的天然铀矿中238U/235U=139、0/1。已知238U的蜕变反应的速率常数为1、520×10-10a-1,235U的蜕变反应的速率常数为9、72×10-10a-1。问在20亿年(2×109a)前,238U/235U等于多少？(a就是时间单位年的符号。)
解:
11、22某溶液中反应A+B→C,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0级;
(2)对A、B皆为1级。
解:(1)运用一级反应的公式先求出k1
当t=2 h时 1-x=6、25%
即A还有6、25%未反应。
(2)运用a=b的二级反应公式
当t=2 h时 1-x=14、3%
即A还有14、3%未反应。
11、23反应A + 2B→D的速率方程为 ,25℃时k=2×10-4dm3·mol-1·s-1。
(1)若初始浓度cA , 0=0、02mol·dm-3,cB , 0=0、04mol·dm-3,求t1/2;
(2)若将过量的挥发性固体反应物A与B装入5 dm3密闭容器中,问25℃时0、5 molA转化为产物需多长时间？已知25℃时A与B的饱与蒸气压分别为10 kPa与2 kPa。
解:(1)由题给反应可知,若反应掉1 molA则同时反应掉2 molB,而且cA , 0=0、5cB,0,因此反应进行到任何时刻均有cA=0、5cB,则题给速率方程变为
积分上式,得
所以
(2)虽然容器中放入的就是固体反应物,因它们易挥发,所以可设想反应在气相中进行,又虽然气体反应物不断消耗,但因固体反应物的存在,故可维持气体反应物的分压
题给速率方程变为
积分上式,得
所以 dm3·mol-1·h-1=1、078 5dm3·mol-1·h-1
11、17在500℃及初压101、325 kPa下,某碳氢化合物发生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k。
解:由题给条件可知,反应的半衰期与初压的一次方成反比,这正就是二级反应的特征,故
11、14溶液反应 + → + 的速率方程为
在20℃下,若反应开始时只有两种反应物,且其初始浓度依次为0、01mol·dm-3,0、02mol·dm-3,反应26 h后,测得 =0、015 62mol·dm-3,求k。
解:设 为A, 为B。因为cA , 0=cB, 0/2
则按反应方程式,反应的任意时刻都有cA=cB/2
即在20亿年前,238U:235U=26、96:1。
11、11某二级反应A + B→C,两种反应物的初始浓度皆为1mol·dm-3,经10 min后反应掉25 %,求k。
解:题给反应为初始浓度相等的二级反应,设转化率为x,则
dm3·mol-1·min-1=0、033 3 dm3·mol-1·min-1
解:由题给速率常数的单位可知,蜕变反应为一级反应。设20亿年前,天然铀矿中含238U与235U的浓度分别为c0与c1,0,现在天然铀矿中含含238U与235U的浓度分别为c与
c1,则c=c0exp(-kt)①
c1=c0,1exp(-k1t)②
①式除以②式,得
所以 =139、0×exp[(1、520×10-10-9、72×10-10)×2×109]=26、96
11、18在一定条件下,反应H2(g) + Br2(g)→2HBr(g)符合速率方程的一般形式,即
在某温度下,当 0、1mol·dm-3及 2mol·dm-3时,反应速率为 ,其她不同浓度时的速率如下表所示。
/(mol·dm-3) /(mol·dm-3)cHBr/(mol·dm-3)反应速率
解:CH3NNCH3(g)→C2H6(g) + N2(g)
t=0p00 0
t=tp p0-p p0-p
则p(总) =p+p0-p+p0-p=2p0-p
p=2p0-p(总)
设参与反应的各物质均就是理想气体,因就是恒温恒容反应,故有
p=nRT/V=cRT c=p/RT
则一级反应的积分式为
即
所以
11、8某一级反应A→产物,初始速率为1×10-3mol·dm-3·min-1,1 h后速率为0、25×10-3mol·dm-3·min-1。求k,t1/2与初始浓度cA , 0。
不变,即A(g)+ 2B(g)→D
t= 0 0
t=t 0、5 mol
设气体为理想气体,则 , ,
代入题给速率方程中,得
积分上式,得
由反应式可知,生成0、5 mol的D就要消耗0、5 mol的A,则ΔnA= -0、5 mol,所以
0、10、12
0、10、4 2 8
0、20、4 2 16
0、1 0、2 3 1、88
求反应的分级数n1,n2,n3。
解:根据题给条件可得如下速率方程
①Baidu Nhomakorabea
② ③
④
③式除以②式,得
所以n1=1
②式除以①式,得
所以n2=1、5
④式除以①式,得
将n2代入上式,得n3=-1
11、21恒温、恒容条件下发生某化学反应:2AB (g)→A2(g) + B2(g)。当AB (g)的初始浓度分别为0、02mol·dm-3与0、2mol·dm-3时,反应的半衰期分别为125、5s与12、55s。求该反应的级数n及速率常数kAB。
第十一章 化学动力学
11、3某一级反应进行10 min后,反应物反应掉30 %。问反应掉50 %需多少时间？
解:设反应掉50 %需时间为t,因
由题给条件得 ,
则 ,所以t=19、4min
11、6偶氮甲烷(CH3NNCH3)气体的分解反应
CH3NNCH3(g)→C2H6(g) + N2(g)
为一级反应。在287℃的真空密闭恒容容器中充入初始压力为21、332 kPa的偶氮甲烷气体,反应进行1000 s时测得系统的总压为22、732 kPa,求速率常数k及半衰期t1/2。
解:此一级反应的速率方程为-dcA/dt=kcA
由题给条件得 -dcA , 0/dt=kcA , 0=1×10-3mol·dm-3·min-1①
-dcA/dt=kcA= 0、25×10-3mol·dm-3·min-1②
①式除以②式,得
由一级反应的积分式得
将k值代入①式,得
11、9现在的天然铀矿中238U/235U=139、0/1。已知238U的蜕变反应的速率常数为1、520×10-10a-1,235U的蜕变反应的速率常数为9、72×10-10a-1。问在20亿年(2×109a)前,238U/235U等于多少？(a就是时间单位年的符号。)
解:
11、22某溶液中反应A+B→C,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0级;
(2)对A、B皆为1级。
解:(1)运用一级反应的公式先求出k1
当t=2 h时 1-x=6、25%
即A还有6、25%未反应。
(2)运用a=b的二级反应公式
当t=2 h时 1-x=14、3%
即A还有14、3%未反应。
11、23反应A + 2B→D的速率方程为 ,25℃时k=2×10-4dm3·mol-1·s-1。
(1)若初始浓度cA , 0=0、02mol·dm-3,cB , 0=0、04mol·dm-3,求t1/2;
(2)若将过量的挥发性固体反应物A与B装入5 dm3密闭容器中,问25℃时0、5 molA转化为产物需多长时间？已知25℃时A与B的饱与蒸气压分别为10 kPa与2 kPa。
解:(1)由题给反应可知,若反应掉1 molA则同时反应掉2 molB,而且cA , 0=0、5cB,0,因此反应进行到任何时刻均有cA=0、5cB,则题给速率方程变为
积分上式,得
所以
(2)虽然容器中放入的就是固体反应物,因它们易挥发,所以可设想反应在气相中进行,又虽然气体反应物不断消耗,但因固体反应物的存在,故可维持气体反应物的分压
题给速率方程变为
积分上式,得
所以 dm3·mol-1·h-1=1、078 5dm3·mol-1·h-1
11、17在500℃及初压101、325 kPa下,某碳氢化合物发生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k。
解:由题给条件可知,反应的半衰期与初压的一次方成反比,这正就是二级反应的特征,故
11、14溶液反应 + → + 的速率方程为
在20℃下,若反应开始时只有两种反应物,且其初始浓度依次为0、01mol·dm-3,0、02mol·dm-3,反应26 h后,测得 =0、015 62mol·dm-3,求k。
解:设 为A, 为B。因为cA , 0=cB, 0/2
则按反应方程式,反应的任意时刻都有cA=cB/2
即在20亿年前,238U:235U=26、96:1。
11、11某二级反应A + B→C,两种反应物的初始浓度皆为1mol·dm-3,经10 min后反应掉25 %,求k。
解:题给反应为初始浓度相等的二级反应,设转化率为x,则
dm3·mol-1·min-1=0、033 3 dm3·mol-1·min-1
解:由题给速率常数的单位可知,蜕变反应为一级反应。设20亿年前,天然铀矿中含238U与235U的浓度分别为c0与c1,0,现在天然铀矿中含含238U与235U的浓度分别为c与
c1,则c=c0exp(-kt)①
c1=c0,1exp(-k1t)②
①式除以②式,得
所以 =139、0×exp[(1、520×10-10-9、72×10-10)×2×109]=26、96