= 2.36

k3= 10.58 k1k3= 10.58×k1= 10.58×0.469 = 4.96（mol·L-1· s-1）

3-8 某反应的速率常数是1.0×10-2 min1，若反应物的初始浓度是1.0 mol·L?1，求反应的半衰期。

解：从k的单位知该反应为一级反应，则

lg

－

c(A)kt = ? c0(A)2.303当c(A ) =

1c0(A)时，反应所需的时间为t12: 2c0(A)c(A)12lg = lg= lg

2c0(A)c0(A)1所以 lg

t12 = ?

k1t12 = ?

22.3032.303lg20.693 = kk一级反应的半衰期是由速率常数决定，而与反应物浓度无关。将k = 1.0×10-2 min-1

代入，得

t12=

0.693＝ 69.3 min

1.0?10?23-9 已知各基元反应的活化能如下表：

序 号 A B C D E

正反应活化能/(kJ·mol ?1 ) 70 16 40 20 20 逆反应活化能/ (kJ·mol ?1 ) 20 35 45 80 30 在相同温度下：

（1）反应是吸热反应的是 ： （2）放热最多的反应是 ；

（3）正反应速率常数最大的反应是 ； （4）反应可逆程度最大的反应是 ；

（5）正反应的速率常数k随温度变化最大是 ； 答：（1）A；（2）D；（3）B；（4）C；（5）A。

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3-10假定某一反应的决速步骤是： 2 A(g) + B(g) → C(g)，将2.0 mol A和1.0 mol B放在1.0 L的容器中混合，将下列的速率同此时反应的初始速率相比较：

（1）A和B都用掉一半时的速率； （2）A和B都用掉

2时的速率； 3（3）在一个1.0 L的容器里装入2.0 mol A 和2.0 mol B时的初速率； （4）在一个1.0 L的容器里装入4.0 mol A 和2.0 mol B时的初速率。

解：此反应的速率方程为r = k[c(A)]2·c(B)，该反应的初速率为r初 = k×22×1 = 4 k

(1) 当A、B都用掉一半时：r1 = k×1×0.5 = 0.5 k

2

r10.5k1＝＝

84kr初1倍 8减为初时速率的(2)当A、B各用掉

2142时：r2 = k (2-2?)2 () = k

33273r241 = =

27?427r初(3) r3 = k×2×2= 8 k

2

r38k= = 2 4kr初(4) r4 = k×42 ×2 = 32 k

r432k = = 8

4kr初3-11 放射性衰变是一级反应，某同位素的半衰期为104a，问此同位素样品100 g减少1.0 g约需多少年？

解：t12 =

∴k =

0.693 k0.693 t12 lg

mkt0.693t = ? = ?

2.303tm02.30312lg

990.693t = ? 41002.303?10 t = 145a

19

3-12 反应SO2Cl2(g) → SO2(g) + Cl2(g)是一级反应，在320℃下t? = 4.5×104s。 （1）计算速率常数；

（2）16.2 h之后剩余的SO2Cl2质量分数是多少？ 解：（1）t12 =

∴k =

0.693 所以 k0.6930.693 = = 1.5×10-5（s-1） 4t124.5?10(2) t = 16.2 h = 58320 s ln

ct(A)= ? kt = ?1.5×10-5×58320 = ?0.875 c0(A)ct(SO2Cl2) = 0.42 = 42%

c0(SO2Cl2)w(SO2Cl2) =

3-13 当T为298 K时，反应2N2 O (g) ══ 2N2(g) + O2(g)， ΔrHm?为-164.1 kJ?mol

?1，E

a为

240 kJ·mol ?1。该反应被Cl2催化，催化反应的Ea为140 kJ·mol ?1。催化后反应

速率提高了多少倍？催化反应的逆反应活化能是多少？

解：（1）对未催化的反应： k1 = A?e?Ea1RT

对催化反应： k2 = A?e?Ea2RT3k2?e(Ea1?Ea2)RT= e(240?140)?108.314?298= 3.4×1017 k1(2) 催化反应的ΔrHm?与未催化反应的ΔrHm?相同 ΔrHm?= Ea(正) – Ea(逆) Ea(逆) = Ea(正) – ΔrHm?

= 140 – (–164.1) = 304.1 (kJ· mol-1)

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