第五版物理化学第十一章习题解答.doc

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 90 130 180 0 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 90 130 180 1.0023 0.9022 0.8077 0.7253 0.6297 0.5347 0?????????????? -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 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 8 49.3 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 8 4.930??????????????????????? 3.560 2.575 1.850 1.400 0.730 0.460 0????????????????? -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 oC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 oC，101.3 kPa下，于不同时间测定放出的CO2(g)的体积如下 2.28 3.92 5.92 8.42 11.92 17.47 ? 4.09 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 2.28 3.92 5.92 8.42 11.92 17.47 ? 1.0158 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 oC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 2