物理化学学习指导 第十一章第十四章 孙德坤

.第十一章化学动力学基础(一).0.01moldm³,每隔一定时间，用标准酸溶液滴定其中的碱含量，实验所得结果如下：357(1)证明该反应为二级反应，并求出速率常数k值-3-3同理，可以求出其他的速率常数值为(2)因为已经证明该反应为二级反应，代入二级反应的以转化分数表示的定积分式，就可以计算出转化95%所需的时间，利用a=b的二级反应的半衰期公式计算半衰期。11.碳的放射性同位素4C在自然界树木中的分布基本保持为总碳量的1.10×10-13%。某考古队在一山洞中发现一些古代木头燃烧的灰烬，经分析14C的含量为总碳量的9.87×10-14%。已知4C的半衰期为5700a,试计算这灰烬距今约有多少年?解：放射性同位素的蜕变是一级反应。设燃烧时树木刚枯死，它含有C约为1.10×10-13%。先从已知的半衰期求出反应的速率常数，然后用一级反应的定积分式计算灰烬距今的时间。这灰烬距今约有888年。t0oP总而且计时开始时已有生成物存在，所以要先写出各物质在不同时刻的压力和彼此之间的关17.某反应在300k时进行，完成40%需时24min。如果保持其他条件不变，在340k时进行，同样完成40%,需时6.4min,求该反应的实验活化能。时间的反比，即在相同的升温区间内，正、逆反应速率常数的变化值相同，说明正、逆反应的活化能相同。这是一个反应前后气体分子数不同的反应，所以焓的变化值与热力学能的变化值不相等。(3)根据平衡常数与温度的关系式，因在相同的升温区间内正、逆反应速率常数的变化值相同，所以设温度为298k时，(4)这需要写出参与反应的物质在不同时刻的压力变化，写出速率方程的微分式，进行定积分，才能计算所需的时间。,从实验测出不同反应温度时，,从实验测出不同反应温度时，实验次数TKt₁tS1234P1或))③④(2)已知键能数据如下，估算各基元反应之活化能：化学键g解：(1)首先写出用生成物HBr表示的速率方程，快平决速步快反应试推导出反应的速率方程，并求表观活化能与各基元反应活化能之间的关系。率可表示为HOCl是中间产物，其浓度不知道，要用反应物(或生成物)的浓度代替。该题是快平衡后面有一个慢反应，符合用平衡态假设的条件，所以用平衡态假设近似法求出中间产物的浓度与反应物浓度之间的关系。设快反应达平衡时有代入速率方程得反应中H₂O,OH的浓度基本不变。根据速率常数与活化能的关系，得k(3)若反应速率方程写成r=k,[A],且"为高压极限时的表观速率常速，请计时则(4)用简单碰撞理论计算的2值大于实验值，说明反应机理不一定完全符合实际情况。试推导出CO的生成速率表达式和CO的量子产率表达式。由于CH₃CO·是中间产物，该速率方程是无效的，要用稳态近似法将中间产物的浓度用反应物浓度代替。到达稳态时，活泼自由基的浓度随时间变化率等于零，则25.O₃的光化学分解反应历程如下：设单位时间、单位体积中吸收光为,φ为过程①的量子产率，则(2)已知：解得第十三章表面物理化学1.在298K时，把半径为1.0mm的水滴分散成半径为1.0um的小水滴，试计算(已知293K时水的表面Gibbs自由能为0.07288Jmr²):(1)表面积是原来的多少倍?(2)表面Gibbs自由能增加了多少?(3)完成该变化时，环境至少需做多少功?解：(1)设半径为1.0mm水滴的表面积为A₁,体积为V₁,半径为R₁,半径为1.0um水滴的表面积为A:2,体积为V₂,半径为R₂。因为V₁=NV₂,所以式中N为小水滴个数。5.把半径为R的毛细管插在某液体中，设该液体与玻璃间的接触角为θ,毛细管中液体所成凹面的曲率半径为R',液面上升到h高度后达到平衡，试证明液体的表面张力可近似的表示为解-1-1第十四章胶体分散系统和大分子溶液。试求：r=2.26×10-8mM由已知条件得山