第4章 化學(xué)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ) 習(xí)題及全解答

1、第四章第四章化學(xué)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)1.1.某基元反應(yīng)某基元反應(yīng)A2BA2B2P2P，試分別用各種物質(zhì)隨時(shí)間的變化率表示反應(yīng)的速率方程式。，試分別用各種物質(zhì)隨時(shí)間的變化率表示反應(yīng)的速率方程式。???k解:()1()1()22dcAdcBdcPrdtdtdt?????2.2.對反應(yīng)對反應(yīng)A—→P→P，當(dāng)反應(yīng)物反應(yīng)掉，當(dāng)反應(yīng)物反應(yīng)掉所需時(shí)間是它反應(yīng)掉所需時(shí)間是它反應(yīng)掉所需時(shí)間的所需時(shí)間的3倍，該反應(yīng)是倍，該反應(yīng)是4321幾級反應(yīng)？請用計(jì)

2、算式說明。幾級反應(yīng)？請用計(jì)算式說明。解：解：設(shè)為a初始濃度，x為t時(shí)刻的產(chǎn)物濃度對于零級反應(yīng)0xtk?3412334122tt??對于一級反應(yīng)11lnatkax??34121ln31421ln112tt????對于二級反應(yīng)2111tkaxa?????????341211314311112tt??????或者：先假設(shè)此反應(yīng)為二級反應(yīng)，則有：11000022000012111131411111123ktkttCCCCkCktkttCCCCk

3、Ctt???????????答：該反應(yīng)是二級反應(yīng)。3.3.試證明一級反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率分別達(dá)試證明一級反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率分別達(dá)50%50%、75%75%和87.5%87.5%，所需時(shí)間分別是，所需時(shí)間分別是、2、321t21t。21t證：設(shè)為y轉(zhuǎn)化率對于一級反應(yīng)211ln1tky??121ln2tk?當(dāng)y=50%時(shí)122111ln2ln150%ttkk????3111exp(190136)10expexp4457.88.314773expaaaaE

4、ARTEEkJmolEkRTJKmolKART??????????????????????????????????????答：在773K時(shí)，加入I2（g）后反應(yīng)速率常數(shù)k?是原來k值的4457.8倍。7.7.根據(jù)范霍夫規(guī)則，根據(jù)范霍夫規(guī)則，=2~42~4，在，在289~308K289~308K，服從此規(guī)則的化學(xué)反應(yīng)之活化能，服從此規(guī)則的化學(xué)反應(yīng)之活化能Ea的TTkk10?范圍為多少？范圍為多少？解：解：設(shè)289和308K時(shí)的反應(yīng)速率分別

5、為k1和k2∵2≤≤4102~4?TTkk??21kk211211ln?aEkkRTT????????212121lnakRTTkETT??≤Ea≤118.314298308ln210JKmolKKK?????118.314298308ln410JKmolKKK?????∴52.89kJ≤Ea≤105.79kJ答：化學(xué)反應(yīng)之活化能Ea的范圍是52.89kJ～105.79kJ。8.8.某氣相反應(yīng)的速率表示式分別用濃度和壓力表示時(shí)為：某氣相

6、反應(yīng)的速率表示式分別用濃度和壓力表示時(shí)為：rc=kc[A][A]n和rp=kp，試，試nAp求和求和kc與kp之間的關(guān)系，設(shè)氣體為理想氣體。之間的關(guān)系，設(shè)氣體為理想氣體。證：氣相反應(yīng)aA→p的速率表示式分別用濃度和壓力表示時(shí)為（1）（2）1()()nccdcArkcAadt???1nAppAdprkpadt???若將所有氣體看作理想氣體時(shí)有（3）（4）()ApcART?()1AdcAdpdtRTdt?將（3）（4）式代入（1）式1()1

7、nAAcdcAdppkadtaRTdtRT??????????11()nnnAcApAdpkRTpkpadt????證畢。1()npckkRT???或者：1()12123(2):(1)()()nnnPpAPAnCcAPPCCncAnnnPAcAnPcdpkpkcRTdtpddcdpRTkcdtdtRTdtRTRTdpkRTcdtkcRTkRTckRTk?????????????????????????（）（）（）（）：（）由（4）與比較