Ea1??C?C??????kJ?mol??
Ea4??
1?Ea?21.1kJ?mol????356kJ?mol???199.1kJ?mol??
2例4 高温下乙酸分解反应如下：
k1CH3COOH?A????CH4?B??CO2
k2CH3COOH?A????CH2?CO?C??H2O
在1089K时，k1?3.74s??，k2?4.65s??。
(1) 试计算乙酸反应掉99%的时间；
(2) 当乙酸全部分解时，在给定温度下能获得乙烯酮的最大产量是多少? 解：(1)根据k1和k2的单位可知，此反应为一级平行反应。
ln?A?0??k1?k2?t ?A??A?0?A?011ln??ln?0.55s?? ??1??A??k1?k2??A??3.74?4.65?st???B???C???A?0?(2)??B?k1
????C?k24.65s?????A?0?55.4??A?0. ?C??k1?k2?3.74?4.65?s??k2?A?0课后练习题全解
复习题部分
1. 请根据质量作用定律写出下列基元反应的反应速率表示式（试用各种物质分别表示）。 (1) A+B=2P; (2) 2A+B=2P; (3) A+2B=P+2S; (4) 2Cl+M=Cl2+M0
d?A?d?B?1d?P?答：(1) r??????k?A??B?.
dtdt2dtd?B?1d?P?1d?A?2(2) r??????k?A??B?.
2dtdt2dtd?A?1d?B?d?P?1d?S?2(3) r???????k?A??B?
dt2dtdt2dtd?M?1d?Cl2?d?M?1d?Cl?2(4) r???????k?Cl??B?
2dtdt2dtdt2. 零级反应是否是基元反应？具有简单级数的反应是否一定是基元反应？反应Pb?C2H5?4?Pb+4C2H5是否可能为基元反应？
答：(1)零级反应不是基元反应。
(2)具有简单级数的反应不一定是基元反应。
(3)由于Pb?C2H5?4?Pb+4C2H5得逆反应不可能是基元反应，根据微观可逆性原理可知该反应不可能是基元反应。
3. 在气相反动力学中，往往可以用压力来代替浓度，若反应aA?P为n级反应，若kp是以压力表示的反应速率常数，pA是A的分压，所有气体可看作理想气体时，请证明：
kp?k?RT?1?n。
证明：气相反应aA?P的速率表达式分别用浓度和压力表示为
1d?A?nrc???kc?A? ①
adtrp??1dpA?kppAn ② adtpA RTn若将所有气体看作理想气体时，有
?A??d?A?11dpA?p????kc?A? dtaRTdt?RT?1dpA1?nn ?kc?RT?pAadt1?n??kp?kc?RT?.
1所需要的时间t是多少？试证明一级反应的n4. 对于一级反应，列式表示当反应物反应掉
转化率分别达到50%，75%，87.5%所需的时间分别为t12，2t12，3t12。 (1)答：对一级反应 t?t1n?1a lnk1a?x1a1n ln?lnk1a?ak1n?1n(2)证明：对一级反应t12?当y=50%时 t?当y=75%时 t?ln211 t?ln k1k11?y11ln2ln??t12 k11?50%k1112ln2ln??2t12 k11?75%k1当y=87.5%时 t?113ln2ln??3t12 k11?87.5%k134125. 对反应A???P，当A反应掉所需时间为A反应掉所需时间的3倍，该反应是几级反应？若当A反应掉所需时间为A反应掉所需时间的5倍，该反应又是几级反应？请用计算式说明。 答：对于零级反应 t?33?4? 1221a lnk1a?xx k03412t34t12对于一级反应 t?lnt34t12?ln11?11?34?2 12对于二级反应t??131?4??3 1?111?211?11??? ?k2?a?xa?t34t12对于三级反应t?1t34t12?3??1??4???121?11??? ?22?2k3?a??a?x???112?5
1?22?1?1?1???2?∴前一个反应为二级反应，后一个反应为三级反应。 6. 某一反应进行完全所需的时间是有限的，且等于
c0（c0为反应物起始浓度），则该反应k是几级反应？
答：观察一级、二级、三级和零级的速率公式定积公式，反应进行完全时，x=a，只有零级
ac反应附合t?即t?0，所以该反应是零级反应。
k0k7. 请总结零级反应、一级反应和二级反应各有哪些特征？平行反应、对峙反应和连续反应
又有哪些特征？
答：零级反应：CA?t作图为一条直线，斜率为?k0；k0的量纲为(浓度)·(时间)-1；t12?一级反应：lnCA?t作图为一条直线，斜率为?k1；k1的量纲为(时间)-1；t12?二级反应：
ln2 k1a 2k011 ?t作图为一条直线，斜率为k2；k2的量纲为(浓度)-1·(时间)-1；t12?CAk2a平行反应：反应总速率是所有平行发生的反应速率的加和。若反应开始时只有反应物，则各
平行反应所进行的温度时间都相同，反应速率之比等于生成物数量之比，也等于速率常数之比。
k对峙反应：反应总速率是正、负反应速率的代数和；达到平衡时，r1=r-1，K?1.
k?1连续反应：前一步的生成物就是后一步反应的反应物；中间产物的浓度在某时刻会出现极大值；反应的速率取决于最慢的一步。
1?k?28. 某总包反应速率常数k与各基元反应速率常数的关系为k?k2?1?，则该反应的表观活
2k?4?化能Ea和指前因子与各基元反应活化能和指前因子的关系如何？ 答：Qk?Ae?EaRT ?lnk?lnA?Ea RT?k?1Qk?k2?1? ?lnk?lnk2??lnk1?ln2?lnk4?
2?2k4??lnA?EaEa?Ea?Ea1???lnA2?2???lnA1?1??ln2??lnA4?4RTRT2?RT?RT??????? ???12?lnA?lnA2??A?1?lnA1?ln2?lnA4??lnA2?1? 2?2A4?1212?A?即A?A2?1?
?2A4?Ea?Ea2?11Ea1?Ea4。 229. 某定容基元反应的热效应为100 kJ·mol-1，则改正反应的实验活化能Ea的数值将大于、等
于还是小与100 kJ·mol-1，或是不能确定？如果反应热效应为-100 kJ·mol-1，则Ea的数值又将如何？
答：(1)大于100 kJ·mol-1 (2) Ea的数值无法确定。
10. 某反应的Ea值为136 kJ·mol-1，加入催化剂后活化能降为136 kJ·mol-1.设加入催化剂前后指前因子A值保持不变，则在773 K时，加入催化剂后的反应速率常数是原来的多少倍？
?E答：Qk?Aexp??a?RT?Ea'?'? k?Aexp??RT???? ?