2022新物理化学(2011级动力学一答案)

物理化学（二）练习1答案（化学动力学）2011级［答］(B)［答］(B)［答］(C)［答］(A)［答］(D)［答］(A)［答］(A)［答］(A)［答］(D)［答］(B)［答］(C)［答］(C)［答］(A)［答］(B)［答］(A)kC=kp(RT)二、计算题［答］(甲)kp=kC(RT)i-n=kC/(RT)=7.748X10-9(Pa•s)-i(乙)1/(p0—p0)Xln{po(p0—p)/［po(p0—p)］}=kt

AB BA AB pln{933(667-p)/［667(933-p)］}=-0.0742p=141.5Pa［答］(1)lgk=lgA-Ea/2.303RTA=3.98X1014s-i Ea=254.5kJ•mol-ip总=p0+p(HCl) pt(C2H5Cl)=2p0-p总t=1/kXln(p0/pt)=33700s［答］ NR»N9O4+1O925 24 2 2p0-x x-y 1x12NO22ykt=ln_E^,x=3620Pa,p=16380Pap一x N2O50 25pO2=1810PaK=(2y)2=4500Pap3620Pa一yy=3060Pa，p=16380Pa，p=1810Pa，p=2090Pa，N2O5 O2 N2O4pNO2=3060Pa5[答](甲)NO过量 r=kpx(N2O5)py(NO)=k'px(N2O5)x=1当两者初压相同时r=kpx+y(N2O5)代入In[(p—p)/(p—p)]=kt得k为一常数8 0 8tk=0.35h-i所以x+y=1 则y=0(乙)当N2O5过量,11/2是指NO的r=k1p(N2O5)=4666Pa•h-1[133.32Pa(2](t1/2=4666Pa•h-1t1(2=0.0143h6.［答］粗估t与初始浓度无关,尝试一级反应规律T2

分光光度法k9.60X10-4s-19.57X10-4s-1气相色谱法k10.46X10-4s-110.12X10-4s-1所以是一级反应,二者k值略有差异。7.[答](1)k=0.224dm3•mol-1•s-1Ea=RT2Xdlnk/dT=147.7kJ•mol-1应用稳态近似得r=k3[C]=k1k2[A]2/(k-1+k2[A])当k-1>>k2[A]时，r=k1k2/k-1X[A]2为二级反应8.[答] A B+CO2 (1)a-x-yx xA+C2H5OH(溶剂)C+H2O(2)a-x-y大量yy对A可看作是平行反应,反应式(2)作准一级反应处理-d[A]/dt=(k1+k2)[A]ln([A]0/[A])=(k1+k2)t及k1/k2=x/y以10min的数据代入 (k1+k2)=2.07X10-2min-1x=[CO?]=0.0841g/44.01g•mol-1X1/0.2dm3=9.55X10-3mol•dm-3y=[A]0-[A]-x=9.15X10-3mol•dm-3解得k1=1.06X10-2min-1, k2=1.01X10-2min-1同理，用其它各组实验数据代入求出k1和k2分别为：k1=1.04X10-2min-1ko=1.01X10-2min-1k2[答](甲)放射蜕变为一级反应,达稳态放射平衡,对中间物Ra而言：d[Ra]/dt=kU[U]－kRa[Ra]=0得kU/kRa=[Ra]/[U]=3.47X10-7因为是一级反应kRa=ln2/[t1/2(Ra)]=4.386X10-4a-1・・・kU=kRa•[Ra]/[U]=1.522X10-10a-1t1/2(U)=ln2/kU=4.55X109a(乙)达稳态平衡时,U的消耗量等于Pb的生成量，忽略其它中间物的量,则铀的初始浓度 [U0]=[U]＋[Pb],则：ln([U0]/[U])=ln{([U]+[Pb])/[U]}=kUt[Pb]/[U]=0.1792 t=1.08X109a10.[答](A)t1/2=3.3min(B)在t=5.73min以后，[B]=0.05mol•dm-3[B]max=0.07mol•dm-3三、问答题[答](1)dx/dt=k([A]0-x)([B]0+x)积分kt= 1 m[A]o([B]o+x)[A]o[B]o[B]o([A]o-x)dx/dt=k1([A]0-x)x+k2([A]0-x)[C]0[答]r=k[A]-k＇[B]=k([A]o-x)-k＇([B]o+x)Tm(x)是①r历T)x=0之温度，即dk([A]-x)=史([B]+x)

m x dt o dt odlnk/dT=dk/(kdT)=E/(RT2), 即得([B]0+x)/([A]o-x)=KC(Te)=kE/(k'E')InKC=-ArHm/(RTee)+cInKC=ln(k/k')+ln(E/E')=lnKC(Tm)+ln(E/E')-ArHm/[RTm(x)]+c+ln(E/E')=-ArHm/[RTee(x)]+c1/Tm(x)-1/Te(x)=R/ArHm・ln(E/E'尸一R/ArHm・ln(E'/E)[答]由稳态近似可得[H]=(k1/k2)i/2•[H2]i/2,[C2H5]=(k2/k3)(k1/k4)1/2[C2H4]/[H2]1/2d[C2H6]/dt=k3[H2][C2H5]=k2(k1/k4)1/2[C2H4][H2]i/2;k俵)=k2(k/k4)1/2・・・Ea=E2+1(E1-E4)[答]反应历程：V3++Cu2+k].V4++Cu+,Cu++Fe3+——Cu2++Fe2+验证：由反应历程可得总反应方程V3++Fe3+-V4++Fe2+对[Cu+]应用稳态近似，[Cu+]=k1[V3+][Cu2+]/(k2[Fe3+]r=-d[V3+]/dt=d[Fe2+]/dt=k2[Cu+][Fe3+]=k1[V3+][Cu2+]由上述速率方程，似乎难于确定哪一步是决速步，但由于对[Cu+]应用了稳态近似，其条件是消耗Cu+之反应较生成Cu+之反应要容易，即k1V<k2，故决速步应为V3++Cu2H >V4++Cu+o[答](A)A的反应级数为一级。A+B-->PB的反应级数为一级。1nd=k't=k[B]t[A]1QX1QQ=20Xt'1/2 t'1/2=50s16.(E)k=0.693 =6.93X10-4mol-i•m3•s-