物化B(动力学例题).ppt

1、是非题 下列各题的叙述是否正确？正确的在题后括号内画“”，错误的画“”,2反应级数不可能为负值。 （ ）,1反应速率系数kA与反应物A的浓度有关。 （ ）,3一级反应肯定是单分子反应。( ),4对二级反应来说，反应物转化同一百分数时，若反应物的初始浓度愈低，则所需时间愈短。 （ ）,5. 质量作用定律仅能用于元反应。（ ）,6对同一反应，活化能一定，则反应的起始温度愈低，反应的速率系数对温度的变化愈敏感。 （ ）,8对于元反应，反应速率系数总随温度的升高而增大。（ ）,7Arrhenius活化能的定义是 （ ）,9若反应AY，对A为零级，则A的半衰期 。（ ）,10连串反应的速率由其中最慢的一

2、步决定，应此速率控制步骤的级数就是总反应的速率系数。（ ）,选择题 选择正确答案的编号，填在各题后的括号内：,1对元反应A+2BC，若将其反应速率方程写为下列形式， ; ; ; 则kA、kB、kC间的关系应为：( ) (A)kA = kB = kC (B) kA =2 kB = kC （C） kA =1/2 kB = kC,2某反应，AY，其速率系数kA=6.93min-1，则该反应物A的浓度从1.0moldm-3变到0.5 moldm-3所需时间是( ) (A)0.2min (B)0.1min (C)1min。,3. 某反应，AY，如果反应物A的浓度减少一半，它的半衰期也缩短一半，则该反应的

3、级数为( ) (A)零级 (B)一级 (C)二级,4元反应：H+Cl2HCl+Cl的反应分子数是( ) (A)单分子反应 (B)双分子反应 (C)四分子反应,5.某反应速率系数与各元反应速率系数的关系为 ，则该反应的表观活化能与各元反应活化能的关系是( ) (A) (B) (C)Ea=E2+(E1-2E4)1/2,填空题 在以下各小题中画有“_”处或表格中填上答案。,2只有一种反应物的二级反应的半衰期与反应的初始浓度的关系为 。,1答： 6.4010-4moldm-3s-1，1083.3 s ， 6.4010-5moldm-3s-1,1. 某化学反应经证明是一级反应，它的速率系数在298K时是

4、k=(2.303/3600)s-1，c0=1moldm-3。 (A)该反应初始速率0为 ； (B)该反应的半衰期t1/2= ； (C)设反应进行了1h，在这一时刻反应速率1为 。,2答：,4链反应的一般步骤是(i) ；(ii) ；(iii) 。,4答：链的引发 链的传递 链的终止,3若反应A+2BY是元反应，则其反应的速率方程可以写成 。,3答：,5反应AY+Z中，反应物A初始浓度cA,0=1moldm-3，初始速率A,0=0.01moldm-3s-1，假定该反应为二级，则其速度系数kA为 ，半衰期t1/2为 。,5答：kA=0.01 mol-1dm3s-1 t1/2=100 s,6某反应的速

5、率系数k=4.6210-2min-1，则反应的半衰期为 。,7反应活化能Ea=250kJmol-1，反应温度从300K升高到310K时，速率系数k增加 倍。,6答：t1/2=15min,7答：k(310K)/k(300K)=25.36,8反应AY+Z中，反应物A初始浓度cA,0=1moldm-3，初始速率A,0=0.01moldm-3s-1，假定该反应为二级，则其速度常数kA为 ，半衰期t1/2为 。,8答：kA=0.01 mol-1dm3s-1 t1/2=100 s,1 在定温300K的密闭容器中，发生如下气相反应：A（g）+B（g）Y（g）测知其速率方程为 假定反应开始只有A（g）和B（g

6、）（初始体积比为1：1），初始总压力为200 kPa，设反应进行到10 min时，测得总压力为150 kPa，则该反应在300 K时的反应速率系(常)数为多少？再过10 min时容器内总压力为多少？,解： A（g） + B（g ） Y（g） t=0： pA,0 pB,0 0 t=t： pA pB pA,0 pA 则时间t时的总压力为 pt = pA+ pB+ pA,0 pA= pB+ pA,0 因为 pA,0= pB,0 符合化学计量系数比，所以 pA= pB 则 pt = pA + pA,0 故 pA= pB= pt pA,0,代入速率微分方程，得,积分上式，得,已知pt,0=200kPa，

7、pA,0=100kPa，即,代入t=10min时，pt=150kPa，得 k=0.001kPa1min1 当 t=20min时，可得 pt =133kPa,2 已知气相反应 2A + B 2Y的速率方程为 。将气体A和B按物质的量比2：1引入一抽空的反应器中，反应温度保持400 K。反应经10min后测得系统压力为84 kPa，经很长时间反应完了后系统压力为63 kPa。试求： （1）气体A的初始压力pA,0及反应经10 min后A的分压力pA； （2）反应速率系(常)数kA； （3）气体A的半衰期。,解：（1） 2A + B 2Y t=0 pA，0 pA，0/2 0 t=t pA pA，0/

8、2（pA，0pA）/2 pA，0 pA p(总)=pA，0+pA/2 pA=2p(总)pA，0 t=，pA=0， p(总，)= pA，0=63kPa t=10min pA=2（8463）kPa=42kPa,（2）,=1.59103 kPa1min1,（3）,3 反应 2A + B Y由试验测的为二级反应，其反应速率方程为：,70时，已知反应速率系(常)数kB = 0400 dm3mol1s1，若 cA0 = 0200 moldm3， cB0 = 0100 moldm3。试求反应物A的转化率为90 %时，所需时间t = ？,解：按cA0 = 2cB0，则反应过程中始终有 cA = 2cB，于是,

9、分离变量积分，得,或,又,，则,4 反应2A(g)+B(g) Y(g)+Z(s)的速率方程为: 今将摩尔比为21的A,B混合气体通入400 K的定温密闭容器中，系统初始压力为3 kPa，经50s后容器内压力为2 kPa，问经150s后容器中pB为若干？,解：nA,0/ nB,0 = vA/ vB= 2/1；则 nA / nB=pA / pB = 2 dpB / dt = kpA1.5pB0.5 = k(2pB)1.5pB0.5 = 21.5kpB2 = kpB2,2A(g) + B(g) C(g) + D(s) t=0 2pB,0 pB,0 0 t=t1 2pB pB pB,0-pB p(总)

10、=pB,0+2pB pB=p(总)pB,0/2 t=0时 p(总,0)=3pB,0=3 kPa 则 pB,0=1 kPa t1=50s时 pB,1=p(总,1)pB,0 / 2=0.5 kPa,k =0.02 kPa1s1,t2=150s时,pB,2=0.25 kPa,解：（1）,（2）,=1.22 108 Pa1 s1,而 kAc = kAp( RT ) = 1.22 108 Pa1s1 ( 8.314 Jmol1K1 781.15 K ) = 7.86 102 dm3mol1s1,解：根据k的量纲可知该分解反应为一级反应。设反应温度为T，根据一级反应的速率公式：,Arrhenius公式的对数形式：lnk = lnA Ea /RT,两式相减解得：T=679K,例题9 溴乙烷分解反应的Ea=229.3kJ.mol-1，650K时k = 2.1410-4s-1, 现欲使反应在20.0min内完