6-11 某温度下，铜粉对氢气吸附服从Langmuir公式，其具体形式为 ，式中V是铜粉对氢气的吸附量（273.15K, 下的体积）, p是氢气压力。已知氢分子横截面积为13.108×10-22m3,求1kg铜粉的表面积。

解：V=V∞Kp/(1+Kp) ,求出 V∞=1.36 dm3kg-1 ,a0= V∞A0 NA/22.4=48 m2kg-1

6-12 在-192.4℃时，用硅胶吸附N2气。测定在不同平衡压力下，每千克硅胶吸附N2的体积（标准状况）如下： p/(kPa)

8.886 13.93 20.62 27.73 33.77 37.30 V/(dm3)

33.55 36.56 39.80 42.61 44.66 45.92

已知-192.4℃时N2的饱和蒸气压为147.1kPa, N2分子截面积为16.2×10-20m2,用BET公式求所用硅胶比表面积。

解：处理数据，以p/[V(p*-p)]对p/p* 作图，直线的斜率＝0.17×10－3 dm－3 ，截距＝28.3×10－3 dm－3 ，V∞＝1/(斜率＋截距)＝35.12 dm3，a0= V∞A0 NA/22.4=1.53×105m2 kg-1

6-14 含Fe2Oa浓度为1.5 kg m-3的溶胶，稀释10000倍后，在超显微镜下观察，数出视野中颗粒平均为4.1个（视野面积为半径4.0×10-5m的圆，厚度4.0×10-5m），已知质点的密

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度p为5.2×103kg m-3,设胶粒为球形，试计算此胶粒平均半径。

解：4πr3 /3 = cV/(ρN) , 求出r= 0.7×10-7m

6-15 Fe(OH)3溶胶于298K 通电45分钟，界面移动10mm．电场强度为2 Vcm-1．已知水的相对电容率为79，粘度为0.89×10-3 Pa s,求溶胶的 电势？（真空电容率 =8.854×10-12 F m-1）

解： =[ηu/( D)](dφ/dl)-1=0.0236V

6-16 在298K时,膜两边离子初始浓度分布如下,左边RCl溶液浓度为0.1mol dm-3,体积为1dm3,右边NaCl溶液浓度为0.1mol dm-3,体积为2dm3,问达到膜平衡后,其渗透压为多少?(RCl为高分子电解质,假设完全电离,达到膜平衡前后,两边溶液体积不变)。

解：膜平衡 (0.1+2x)2x=(0.1-x)2, 解出x=0.0215 mol dm-3 , Δc =0.129 mol dm-3

π=Δc RT=320kPa

6-17 某一大分子溶液在300K时,测得有关渗透压的数据为

c /(g dm-3) 0.5 1.00 1.50

(π/c)/(Pa g -1dm3) 101.3 104.3 106.4

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试求此大分子的数均分子量。

解：以(π/c)对c作图，直线的截距＝98 Pa g -1dm3 ， ＝RT/截距＝2.5×10 4 g mol-1

第四篇 化学动力学

第七章 基元反应动力学 练 习 题

7-2 基元反应,2A(g)+B(g)＝＝E(g),将2mol的A与1mol的B放入1升容器中混合并反应,那么反应物消耗一半时的反应速率与反应起始速率间的比值是多少？:

解：[A]:[B]= 2:1 , 反应物消耗一半时 [A]=0.5[A]0 ,[B]= 0.5[B]0 , r = k[A]2 [B]

r : r0= 1 : 8

7-3 反应aA==D，A反应掉15/16所需时间恰是反应掉3/4所需时间的2倍，则该反应是几级。

解：r = k[A]n , n=1时 t = ln ([A]0/[A])/k , t (15/16) : t (3/4) = ln16/ ln4 = 2

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7-4 双分子反应2A(g) B(g) + D(g),在623K、初始浓度为0.400mol dm－3时,半衰期为105s,请求出

(1) 反应速率常数k

(2) A(g)反应掉90%所需时间为多少?

(3) 若反应的活化能为140 kJ mol-1, 573K时的最大反应速率为多少?

解：(1) r = k[A]2 , t 0.5= 1/(2 k[A]0) , k = 0.012dm3mol-1s-1

(2) 1/[A] – 1/[A]0 =2 k t , t = 945 s

(3) ln(k/k’)=(Ea/R)(1/T ’-1/T) , 573K时k = 0.00223dm3mol-1s-1,

最大反应速率rmax = k[A]02=3.6×10－4 moldm-3s-1.

7-5 500K时气相基元反应A + B = C， 当A和B的初始浓度皆为0.20 mol dm-3时，初始速率为5.0×10-2 mol dm-3 s-1

(1) 求反应的速率系数k；

(2) 当反应物A、B的初始分压均为50 kPa（开始无C），体系总压为75 kPa时所需时间为多少？

解：(1) r0 = k[A]0 [B]0 , k =1.25 dm3 mol-1 s-1

(2) p0(A) = p0(B) , r = kp p (A) 2 , p =2 p0(A) - p (A) , p (A)= p0(A)/ 2 , kp = k/(RT) ,

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