復(fù)旦 物理化學(xué) 第六章 習(xí)題答案.doc

第六章 化學(xué)動(dòng)力學(xué)習(xí)題答案1 （1）一級(jí)反應(yīng)k=0.01928 min1（2）r = kcr0=0.019280.03=0.005784 mol1l1min1r20=0.019280.03(132%)=0.003933 mol1l1min1（3）設(shè)水解百分?jǐn)?shù)為x，x=53.75%2.（1）（2）t=10s時(shí)p=66.34 kPat=600s時(shí)p=49.98 kPa總壓計(jì)算：N2O5 2NO2 +t=0p0t=tp2(p0p) t=10 s 時(shí)，p總 =67.14 kPa t=600 s 時(shí)，p總 =91.68 kPa3. 從表中數(shù)據(jù)看，反應(yīng)物無吸收度，吸收度A表征產(chǎn)物的濃度。 t= 時(shí)，反應(yīng)完全，（AA）表征反應(yīng)物濃度。 一級(jí)反應(yīng)，ln(AA)t為直線，其回歸方程為：ln(AA)=4.409104t1.397( r=0.9998n=6 )k=4.409104 s14. r=kc(1) k=0.01155 min1 (2)(3)5. 初濃度相等的二級(jí)反應(yīng)速率方程為 的回歸方程為：（r=0.9999 n=7）(1) k=11.79 mol1Lmin1(2) c0=0.01011 molL1(3) t=159 mint=8 min6. 二級(jí)反應(yīng)7. 對(duì)于初濃度不等的二級(jí)反應(yīng)，t(min)04.8910.3728.18cA=cNaOH(mol/L)0.026680.021800.018270.012640.006429cB=c乙酸乙酯(mol/L)0.020250.015370.011840.006240ln(cA/cB)0.27580.34950.43280.7105的回歸方程為（r=1.0000, n=4）斜率=(c0,Ac0,B)k=0.01545k=2.403 mol1Lmin18. CH3CONH2(A)+OH(B) CH3COO+NH3c0,B=0.9448 molL1t=280min時(shí)，產(chǎn)物NH3的濃度x計(jì)算如下：3Br2+2NH3N2+6HBr 初濃度不等的二級(jí)反應(yīng)，,代入數(shù)據(jù)得k=1.234103 mol1Lmin19. 從數(shù)據(jù)看，p總與t正比上升，考慮為零級(jí)反應(yīng)2NH3 N2 +3H2t =0p0p總=2p0pt = tpp=2p0p總零級(jí)反應(yīng)p0-p = kptp0(2p0p總)=kptp總=kpt + p0p總t的回歸方程為 p總=15.01t + 27380 (r=0.9999，n=4)kp=15.01 Pas1kc=kp(RT)n-1=15.01(8.3141129)-1=1.59910-3 molm-3s-110. （1）設(shè) r=kcar0=k0.002283a =0.0196得a2二級(jí)反應(yīng)k=3760.5 mol-1Lh-1（2）c=4.31310-4 molL-111. （1）設(shè)速率方程當(dāng)pB不變時(shí)，lnrlnpA回歸方程：lnr=-9.082+0.5lnpA (相關(guān)系數(shù)0.9997，n=6)a0.5當(dāng)pA不變時(shí)，lnrlnpB回歸方程：lnr=-9.332+1.5了了lnpB (相關(guān)系數(shù)0.9999，n=6)b1.5（2）總級(jí)數(shù)=a+b=2（3）由lnk1.31.5=-0.9082得k=7.6710-5平均 k=7.71710-5 kPa-1s-1lnk1.31.5=-0.9332得k=7.7610-5（4）kc=kp(RT)2-1=7.71710-510-3(8.314673)=4.31810-4 mol-1m3s-112. k2=0.04313 d-1t=8.27 d-113. （1）二級(jí)反應(yīng)，20C時(shí)，mol-1Lh-1 t=1 h時(shí)，（2）40C時(shí)， k2=22.37 mol-1Lh-114. （1）k=1.667510-5 s-1代入上式得T=313.4 K（2）k=8.32110-4 s-1代入上式得T=327.9 K15. 一級(jí)反應(yīng) 計(jì)算如下：t(C)374354t0.532.117.15.81/T (103 K-1)3.2263.1653.058lnk (h-1)3.8353.2066.616（1）回歸方程為Ea=10197R=84782 Jmol-1（r=0.9999,n=3）A=exp(29.06)=4.1821012 h-1（2）25C分解10%t=18.31 h 16.一級(jí)反應(yīng)，ln(c/c0)=kt，線性回歸如下：65C：ln(c/c0)=4.140104t+4.605 (r=1.0000)k1=4.140104 h175C：ln(c/c0)=9.453104t+4.607 (r=0.9997)k2=9.453104 h185C：ln(c/c0)=21.58104t+4.608 (r=0.9997)k3=21.58104 h195C：ln(c/c0)=47.68104t+4.615 (r=0.9996)k4=47.68104 h1回歸：(r=0.9999，n=4)T=298K時(shí)，k=7.25310-6 h有效期計(jì)算t=14527h=1.66年xe=0.75 molL-1cA,e=1-0.75=0.25 molL-117（1）(2) 當(dāng) molL-1時(shí)，t=137.3 min(3) 當(dāng)t=100 min時(shí)， x=cB=0.413 molL-1cA=1-cB=0.587 molL-118. t(s)04590225360ln(xe-x)-0.3567-0.5242-0.6714-1.130-1.575-2.3131-1對(duì)峙反應(yīng)ln(xe-x)=-(k1+k2)t+lnxeln(xe-x)t的回歸方程為ln(xe-x)=-3.333610-3t-0.3660 (r=0.9999, n=5)-(k1+k2)= -3.333610-3k1=0.002333 s-1k2=0.001000 s-1平衡常數(shù)19(1) k隨T而，Ea越大，變化率也越大，T時(shí)，k1增大更快。(2) T不改變此比值，不可能使k1>k2(3) T=300K時(shí)，T=1000K時(shí)，倍，即T時(shí)，增大1146倍。20作圖，由圖可知：反應(yīng)物A 10 反應(yīng)完全中間產(chǎn)物C0大0產(chǎn)物B01符合連續(xù)反應(yīng)特點(diǎn)：ACB 21實(shí)際反應(yīng)mol=4.01 mol生成HCl mol=8.02 mol22. (1) 總反應(yīng)(2) 當(dāng)k2>>k3時(shí)，(3) 當(dāng)k2<<k3時(shí)，23酸堿催化 強(qiáng)酸條件下，OH-可忽略，的回歸方程為(r=0.996, n=5)k0=0.0013 h-1， kH+=0.2276 h-1mol-1L24速率方程t0.5與cA.0無關(guān)，a1H+為催化劑，反應(yīng)中濃度不變， 按一級(jí)反應(yīng)，其半衰期 b1kA=1000 mol-1Lmin-1pH=5時(shí)pH=4時(shí)pH=3時(shí)t=1.609 min25. 的回歸方程為(r=0.9999，式中r0單位：106 molL-1min-1) molL-126. 略27(1)分子摩爾數(shù) 同種分子碰撞(2) =1.64510-4 mol-1m3s-128 1/T (103 K-1)3.3563.2473.1453.0492.959Ln k-10.97-9.618-8.296-7.195-6.032(1)的回歸方程為Ea=12398R=103075 Jmol1A=e30.64=2.031013 s-1(2)t=50C=323K時(shí)， s-1Jmol-1DH=Ea-RT=103075-8.314323=100389 Jmol-1補(bǔ)充作業(yè)：1 實(shí)驗(yàn)測得 Cr3+ + 3Ce4+ = Cr6+ + 3Ce3+ 的速率方程為r = k Ce4+2Cr3+Ce3+1，驗(yàn)證下面反應(yīng)歷程的可能性：Cr3+ + Ce4+ Cr4+ + Ce3+快速平衡Cr4+ + Ce4+ Cr5+ + Ce3+速控步Cr5+ + Ce4+ Cr6+ + Ce3+快反應(yīng)2 鏈反應(yīng) Cl2 + H2 = 2HCl 的反應(yīng)歷程為Cl2 + hv2Cl Ea = 243 kJ/molCl + H2 HCl + H Ea = 25 kJ/molH + Cl2HCl + Cl Ea = 12.6 kJ/mol2Cl + MCl2 + MEa = 0 求生成HCl的速率方程及表觀活化能。（答案：Ea =146.5 kJ/mol ）解：1.反應(yīng)速率取決速控步：r=k3Cr4+ Ce4+對(duì)第一步作平衡假設(shè)：k1Cr3+ Ce4+= k2Cr4+ Ce3+ 代入到速率方程中= k Ce4+2Cr3+Ce3+1式中2. （1）對(duì)H 作穩(wěn)態(tài)假設(shè)：（2）對(duì)Cl 作穩(wěn)態(tài)假設(shè)：（3）(2)+(3)得k1Cl2=k4Cl 2比較(1)和（2）式中，