化学反应速率(习题及答案)

解： 由速率单位可知，该反应为一级反应。
Ea T2 T1 ln ( ) k1 R T1T2 k2
(1) (2) (2) (3) (3) (4) (4) (5) (5) (6) Ea1 102.4kJ mol
1
1 0
1 1 1
斜率= -(Ea/R) 截距 = lnk
解得：n=2 所以：速率方程为v=kc (H2)c2(NO)，反应级数为3。
k v c( H 2 )c ( NO)
4 2

3.18 10
3 1
3
1.00 10
3 2
(6.00 10 )
3 2
8.83 10 [( mol dm )
s ]
5
General Chemistry
(1) 写出该反应的速率方程，并求反应级数。 (2) 反应的速率常数k为多少？
4
General Chemistry
Chapter 6 Homework
解： 设速率方程为v=kcm(H2)cn(NO)
将1、2数据代入上式：
3.18 10 6.36 10
3 3
k (1.00 10 ) (6.00 10 )
T1/2 = 0.693/k
2
General Chemistry
Chapter 6 Homework
二、填空题 1. 反应A+B=C的速率方程为v=kc(A)c(B)1/2，其反应速率的单 dm s dm s 位 mol· -3·-1 ，反应速率常数的单位为 (mol· -3)-1/2·-1 。 （注：浓度用mol· -3；时间用s） dm 2. 催化剂改变了 反应历程 ，降低了 反应活化能 ，从而增 加了 活化分子数 ，使反应速率加快。 3. 在常温常压下，HCl(g)的生成热为-92.3 kJ· -1，生成反应 mol 的活化能为113 kJ· -1，则其逆反应的活化能为 205.3 mol kJ· -1。 mol 4. 由阿龙尼乌斯公式可以看出，升高温度反应速率常数 ΔH =Ea-Ea′ 将 增大 ；使用催化剂时，反应速率常数k将 增大 ；而改 变反应物或生成物浓度时，反应速率常数k 不变 。
解：
14
6C衰变反应是一级反应
k
0.693 T1/ 2

0.693 5700
1.22 10 (a )
4
1
ln
c0 c
kt c0 c k ln 1 0.109 1.22 10
4
t ln
1.82 10 (a )
4
9
General Chemistry
Chapter 6 Homework
3
ln

(
313 310 313 310
) 0.186
1.20
10
General Chemistry
Chapter 6 Primary Conception of Chemical Kinetics
k为反应的速率常数。
kc ( A ) c ( B )
a b
mol· -1·-1 L s
解：
Ea T2 T1 ln ( ) k1 R T1T2 k2
k2 k1 k2 k1 80 10 8.314 2.96
3
（ ） ln 1
(
303 293 303 293
) 1.08
增大了 .96倍。 1
3
（2） ln
k2 k1 k2 k1

80 10 8.314
(
m 3 m 3
3
3
n
k (2.00 10 ) (6.00 10 )
n
解得：m=1
将3、4数据代入上式：
0.48 10 1.92 10
3
k (6.00 10 ) (1.00 10 )
3 m
3 m
3 n 3 n
3
k (6.00 10 ) (2.00 10 )
Ea 2 103.9kJ mol Ea 3 106.3kJ mol Ea 5 108.5kJ mol
1
lnk
-1 -2
Ea 4 95.62kJ mol
ຫໍສະໝຸດ Baidu
1
Ea 103.3kJ mol
1/T
6
General Chemistry
Chapter 6 Homework
3. 某反应在298K时速率常数k1为3.4×10-5 s-1，在328K时速率 常数k2为1.5×10-3 s-1，求反应的活化能Ea和指前因子A。
解：
E a ln ln k2 k1
Ea T2 T1 ln ( ) k1 R T1T2 k2
R
3 5
T1T2 T2 T1 328 298 328 298
Ea RT
1.5 10 1.5 10
8.314
102.6(kJ mol )
1
k Ae
Ea
-
A k e RT 3.28 10 ( s )
13
7
1
General Chemistry
Chapter 6 Homework
4. 已知某反应的活化能Ea=80 kJ· -1 。求（1）由20℃升到 mol 30℃；(2)由100℃升至110℃时，其速率常数分别增大了多少倍?
383 373 383 373
) 0.674
1.96
增大了0.96倍。
8
General Chemistry
Chapter 6 Homework
5. 周口店山顶洞遗址出土的斑鹿骨化石的146C/126C比值是现存 动植物的0.109倍，试估算此化石的年龄。 （已知146C的半衰期 为5700年）
1
General Chemistry
Chapter 6 Homework
4．当反应A+B=AB的速率方程为v=kc(A)c(B)时，则 此反应为（ ） C A、一定是基元反应 B、一定是非基元反应 C、不能肯定是否是基元反应
D、反应为一级反应 5．某一级反应的速率常数为9.5×10-2min-1，则该反 B 应的半衰期为（ ） A、3.65min B、7.29min C、0.27min D、0.55min
General Chemistry
Chapter 6 Homework
第三章 化学动力学基础
一、选择题 1．当速率常数的单位为mol-1· 3·-1时，反应级数为（ B ） dm s A、1 B、2 C、0 D、3 2．催化剂是通过改变反应进行的历程来加速反应速率，这 一历程影响（ B ） A、增大碰撞频率 B、降低活化能 C、减小速率常数 D、增大平衡常数值 3．下列叙述中正确的是（ D ） A、化学反应动力学是研究反应的快慢和限度的 B、反应速率常数大小即是反应速率的大小 C、反应级数越大反应速率越大 D、活化能的大小不一定总能表示一个反应的快慢，但 可表示反应速率常数受温度变化影响的大小
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6. 人体中的某种酶的催化反应的活化能为50 kJ· -1，正常 mol 人的体温为310K（37℃），问发烧到313K（40℃）的病人 体内，该反应的反应速率增加了多少倍？
解：
Ea T2 T1 ln ( ) k1 R T1T2 k2
k2 k1 k2 k1 反应速率增加了0.2倍。 50 10 8.314
Chapter 6 Homework
2. 就反应N2O5 ＝ N2O4 + 1/2O2，由下表回答问题
t/℃ 0 25 35 45 55 65 k/s-1 0.0787×105 3.46×105 13.5×105 49.8×105 150×105 487×105
该温度范围内反应的平均活化能是多少？该反应为几级反应？
k Ae
-
Ea RT
3
General Chemistry
Chapter 6 Homework
三、计算题：
1.已知反应 2H2 + 2NO = 2H2O + N2的反应物浓度和反应 速率的数据见下表（1073K）。
形成N2的起始速率 起始浓度 实验序号 v/mol· -3·-1 dm s -3 -3 c(NO)/ mol· dm c(H2)/ mol· dm 1 6.00×10-3 1.00×10-3 3.18×10-3 2 6.00×10-3 2.00×10-3 6.36×10-3 3 1.00×10-3 6.00×10-3 0.48×10-3 4 2.00×10-3 6.00×10-3 1.92×10-3
mol· -1 L
?
K 的单位与反应级数n有关
n
k的单位
0
mol· -1·-1 L s
1
s-1
2
mol-1· s-1 L·
3
mol-2· 2·-1 L s
（浓度）1-n（时间）-1
2012-8-2
Effects of concentration on chemical reaction rate
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