第七章补

7-1、若均相反应 aA+bB=yY+zZ 有简单级数。

kA, kB表示反应物A和B的消耗速率常数，kY,kZ表示产物Y和Z的生成速率常数。则这几个速率常数之间应有什么关系？

答：

kAkBkYkZ????k abyz k为对题给计量方程的反应数率常数，它不需附加任何物质来说明。

7-2、500K时某气相反应的以压力表示的速率常数kp=10-6Pa-1.s-1,此反应的以浓度表示的速率常数kC应为若干？

答：从速率常数的单位即可看出为二级反应 dCA2 ??kcCA

dtdp ?A?kppA2

dt理想气体 p=cRT

2?1?kc?kp?RT??kpRT?10?6?8.314?500?4.157dm3?mol?1?s?1

7-3、气相反应 A?B?C

其半衰期于A 的初压力pA,0无关，500K时将0.0122molA引入0.76dm3的真空容器中，经1000s后测得系统总压p总＝119990Pa,试计算该反应的速率常数k和半衰期t1/2。

解：对于半衰期与反应物A的初压力（初浓度）无关的本反应必为一级反应。

A → B + C t=0 pA,0

t=t pA pA,0-pA pA,0-pA

p总= pA+2（pA,0-pA）=2 pA,0— pA

nRT0.0122?8.314?500由题给数据：pA,0???66730Pa ?3V0.76?10t=1000s时 pA?2pA,0?p总?13470Pa 由一级反应速率方程积分式，得

1pA,0166730k?ln?ln?1.6?10?3s?1

tpA1000s13470ln2t1??433s

k27-4、密闭得真空容器中充入物质A，在某温度中发生分解反应 A(g)?B(g)?C(g)

反应能进行到底。某次实验中pA,0=48396Pa，反应进行到242s、1140s时p66261Pa和85993Pa。试证明该反应为二级，并求出速率常数k和半衰期t1/2。

解：用压力表示的二级反应速率方程的积分形式为

总

分别为

1?11k???t??pApA,0?? ?? 将两组不同时间的实验数据代入，若计算出的k值相等或相近，则证明该反应为二级。

A → B + C

t=0 pA,0 0 0 t=t pA pA,0-pA pA,0-pA

p总= pA+2（pA,0-pA）=2 pA,0— pA pA=2pA,0-p总 于是

1?11k???t??pApA,0?? ??第一组数据代入得

k1=5×10-8Pa-1﹒s-1 k2=5×10-8Pa-1﹒s-1

第二组数据代入得

k1=k2,该反应为二级。

11 t1/2???413s

kpA,05?10?8?48396