物理化学第十一章课后题答案(最新)

1、=(協)= 必=一丄 Ink 2h2ln(0.7)第十一章化学动力学3.某一级反响，反响进行10 min后，反响物反响掉30%问反响掉50%需多少 时间？解：根据一级反响速率方程的积分式 In(0.7答：反响掉50%8时19.4 min 。6.偶氮甲烷分解反响ce3 nnch3 (g) CaH 6 (g)+K3 (g)为一级反响。287 oC时，一密闭容器中 丁一TTT一初始压力为21.332kPa, 1000 s 后总压为 22.732 kPa，求 一。解：设在t时刻一丫【Tb的分压为p，ck3nnch? (e) T C 冋 )+n3 9)1000 s 后- J :；一 ： _：-对密闭容器

2、中的气相反响，可以用分压表示组成:=亡年(kt)=疋=- -InA)上二一= 1.02xl04 s1933221332?= 6,79xlQ-J s18.某一级反响一，初始速率为. 1： - 1.1. -I.1, 1 h后速率为.T 一二丄2二上一。求和初始浓度1-解：一级反响的速率方程%。- -=辰z 亡曲(-) = = esp-咸空-厶)dr巧(lxW3、卫 QxlCrJ讣丄in60-0=0.0231imn _1旳丿3n2 hi2 “ .k 0C231T, lxlO-34 = 0 0433mol dm-k 0 023111 某二级反响三】，两种反响物的初始浓度皆为-工d二匸，经10 min后

3、反响掉25 %，求。解：由于A和B的计量系数和初始浓度相同，因此在反响过程中厂.二匚，令- -1，由速率方程的积分式的n _ n二削今上二丄fX1 J匚卫J /%I F丿0.25比&(1Y)18在一定条件下，反响 (g) BD(g)2HBr(g)符合速率方程的一般形式，即在某温度下，当 cb2 0.1 mol dm 3及礼 cB 2 mol dm 3时，反响速率为v ,其他不同浓度时的速率如下表所示Ch2( mol dm 3)cBq ( mol dm 3)3cHBr (0.1 mol dm )反响速率2v28v216 v3v求反响的分级数解：从题目所给数据中可以看出，此题应该结合速率方程的一般

4、形式来考虑。按图所给的式子nik H2HBrnad HBrdt得知，在某一时刻的反响速率是取决于H2 ni， Bd n2及HBr na的，如这三者中任n。利用表中速率数据便何一个浓度发生变化都会影响到反响速率，而影响的倍数那么取决于 能求出n, n2及n3。d HBrdtk(0.1 mol dm 3)ni (0.1 mol dm 3)n2 (2 mol dm3) v1d HBrdtk(0.1 moldm 3)n1 (0.4 mol dm 3)n2 (2 moldm 3)na8v2d HBrdtk(0.2 mol dm 3)n1 (0.4 mol dm 3)n2 (2 moldm 3)na16v

5、3d HBrdtk(0.1mol dm 3)ni (0.2 mol dm 3)n2 (3mol dm 丁3 1.88v4将1除以2丨得3 n20.1 mol dm 310.4 mol dm 38得到n21.5同理可得m 1 , n3122 .某溶液中反响三，开始时反响物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尚有多少未反响？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:,反响的速率方程为二1一禺二1-禺肚=0.252 = 6.25%对2，由于A与B的初始浓度相同，速率方程为$1-mJ1-禺1-如 00.25開=二 1笙=-=

6、14 3%7 r &=牝疋g23.反响- -的速率方程为二,25 oC时= 2x10“ dm3 tnol_1 -5_1 1假设初始溶度蓉 加。1，畑=。一04罰dm-3，求什2 假设将反响物A与B的挥发性固体装入密闭容器中，25 oC时A和B的饱和蒸气压分别为10 kPa和2 kPa,问25 oC时0.5 mol A转化为产物需多长时间？解：在1的情况下，二=*，速率方程化为在2丨的情况下，假设A和B的固体足够多，那么在反响过程中气相中 A和B的 浓度不变，既反响速率不变，因此X5 h 2 X10“ x 10/戏gRT0&314298,=1.54 xW8sjx20x 2xlu26 .双光气分解

7、反响-：L.为一级反响。将一定量双光气迅速引入一个280 oC的容器中，751 s后测得系统的压力为2.710 kPa；经过长 时间反响完了后系统压力为 4.008 kPa。305 oC时重复试验，经320 s系统压 力为2.838 kPa ;反响完了后系统压力为3.554 kPa。求活化能。解：根据反响计量式-，设活化能不随温度变化=丄加 型竖二5.73x10 俎三 In1 ! 二578.15 J7511,298320 = 83141n2.84XW3 /15.78xl0-4/b1528恒温恒容条件下，某一 n级气相反响的速率方程可以表示为：如 kcCAn，dt也可以表示为kcPAn。阿伦尼乌

8、斯活化能的定义式为：Ea RT2QH。 dtdT假设用kc计算的活化能记为Ea,V，用kp计算的活化能记为Ea,p。试证明理想气体反响的Ea,pEa,V(1n)RT .证明：理想气体pVnRT由冬心可得kcdtdCAn ?那么积分可得dtCa, 1111 1RTRT 1kcn 1n 1/n 1n 1n 1CaCa,0t n1 PaPa,0 t同理可得:kp114n 11n 11n1 PaPa,0tdTkp计算的活化能:2 d ln kpEa,p RT *对于理想气体反响：Ea,pn 1EaVRT2dlnkP/kP(RT)dT(1 n)RT.那么用kc计算的活化能:2 d ln kc2 d ln

9、 kp,A(RT)EaV RlRldT可以得到41k 1.13 10 hlnCa3t 3.156 10 hkAt，并且 t=17520 h ,5kA 2.04 10那么由ln(k/h 1) 20.40可以得到 T= C。 T/K33某一级对行反响的速率常数、平衡常数与温度的关系式分别为:ln(k| / s1)塑05 9.210, InK 24605 9.210, K k1/k1T/KT/K3且 Ca,00.5 mol dm ，Cb,00.05 mol dm 3。试计算:32某药物分解反响的速率常数与温度的关系为ln(k/h 1)隸 20-40(1)在30 C时，药物每小时的分解速率是多少? 假

10、设此药物分解30%时即认为失效，那么药物在 30 C下保存的有效期为多长时间?(3)欲使有效期延长到两年以上，那么保存温度不能超过多少度?解：1: T=30+273.15 K=303.15 K ，那么由季 20.40303.15ln (k/h 1)8938 20.40T/K1逆反响的活化能;2400K时，反响10s时A, B的浓度Ca，Cb3解:1由 ln Kln(k1 / k 1) ln k1 ln k 1 =4605 9.210 lnk1T/KIn K可以得到 lnk146059.210T/K9210 18.420T/K,那么逆反响的活化能Eart2 d ln k 1 dT76.59kJ

11、mol2T 400K ,那么可以得k10.1 ,k10.01再有ln 1xa11k1t，VXA63.2% ,xA10%反响10s时A的浓度CaCA,0(163.2%)Cb,010%0.2 mol反响10s时B的浓度CbCb,0(110%) cA,0 63.2%0.35 mol3反响达平衡时ln K4605祢 921，T 400KK 10.0400K时，反响达平衡时的A, B的浓度CA,e，CB,e-rq-Cb 0 / C而KACB,e10cA,eCB,e7, A BCa,0 / CCA,e由物料守恒可知CA,e CB,e 0.55 mol ，可以得到33cA,e 0.05 mol dm ， cB,e 0.5 mol dm 34.某反响由相同初始浓度开始到转化率达 20新需时间，在40 oC时为15 min,60 oC时为3 min。试计算此反响的活化能。解：根据Arrhenius公式=-AJn由于对于任意级数的化学反响，如果初始浓度和转化率相同，那么36.溶液中某光化学活性卤化物的消旋作用如下:R1R2R3CX右旋-RiR2R3CX左旋在正、逆方向上皆为一级反响，且两速率常数相等