物理化学课后习题及答案(天津大学)第五版 下载本文

518 oC下在一定容积中的压力变化有如下两组数据: 纯乙醛的初压53.329 26.664 (1)求反应级数,速率常数; (2)若活化能为

,问在什么温度下其速率常数为518 oC下的2倍:

,设为n级反应,并令m =

100 s后系统总压66.661 30.531 解:(1)在反应过程中乙醛的压力为n -1,由于在两组实验中kt相同,故有

该方程有解(用MatLab fzero函数求解) m = 0.972,级。速率常

。反应为2

(3) 根据Arrhenius公式

34. 反应

中,

在25 oC时分别为

,在35 oC时二者皆增为2倍。试求:

(1)25 oC时的平衡常数。 (2)正、逆反应的活化能。 (3)反应热。

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解:(1)

(2) (3)

35. 在80 % 的乙醇溶液中,1-chloro-1-methylcycloheptane的水解为一级反应。测得不同温度t下列于下表,求活化能

0 25 和指前因子A。 35 45 ,处理数据如下

3.2452 -6.9118 3.1432 -5.8362 解:由Arrhenius公式,

3.6610 -11.4547 3.3540 -8.0503

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36. 在气相中,异丙烯基稀丙基醚(A)异构化为稀丙基丙酮(B)是一级反应。其速率常数k于热力学温度T的关系为

150 oC时,由101.325 kPa的A开始,到B的分压达到40.023 kPa,需多长时间。

解:在150 oC时,速率常数为

37. 某反应由相同初始浓度开始到转化率达20 %所需时间,在40 oC时为15 min,60 oC时为3 min。试计算此反应的活化能。 解:根据Arrhenius公式

由于对于任意级数的化学反应,如果初始浓度和转化率相同,则

,因此

38. 反应

的速率方程为

(1)

;300 K下反应20 s后

,问继续反应20 s后

,求活

(2)初始浓度同上,恒温400 K下反应20 s后,化能。

解:反应过程中,A和B有数量关系

,方程化为

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(2)400 K下

39. 溶液中某光化学活性卤化物的消旋作用如下:

在正、逆方向上皆为一级反应,且两速率常数相等。若原始反应物为纯的右旋物质,速率常数为

,试求:

(1) 转化10 %所需时间; (2) 24 h后的转化率。 解:速率方程为

该方程的解

(2)

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