5.48?10?2?Ea11?lg?(?)?41.08?102.303?8.314333283 ?Ea?97631.32(J?mol?1)
设:303K时分解速率为k
k?97631.3211lg?(?)??1.5161?22.303?8.3143033335.48?10则:
?k?1.67?10?3(mol?L?1?S?1)
6.已知HCl(g)在1.0135Pa和298K时的生成热为-92.3kg/mol,生成反应活化能为113 kg/mol,试计算逆反应的活化能。
解 H2(g)+Cl2(g) = 2HCl(g)
∵△rH=Ea-E'a ∴E'a= Ea- △rH = 113-(-92.3)=205.3(kg/mol) 答(略)。 二、习题
1. 下面说法你认为正确与否? (1)反应级数与反应分子数是同义词。
(2)在反应历程中,定速步骤是反应最慢的一步。 (3)反应速率常数的大小就是反应速率的大小。 (4)从反应速率常数的单位可以判断反应级数。 答:(1)不对;(2)对;(3)不对;(4)对
2.反应2NO(g) + H2(g) N2(g) + H2O(g)的反应速率表达式为:
v=k[NO]2[H2],
试讨论下列各种条件变化时对初速率有何影响。 (1)NO的浓度增加一倍 (2)有催化剂参加 (3)降低温度
(4)将反应容器的容积增大一倍 (5)向反应体系中加入一定量的N2 答:(1)速率是原来速率的4倍。
(2)正催化剂加快反应速率,负催化剂减慢反应速率。 (3) 减慢反应速率。 (4) 速率是原来速率的1/8。 (5)速率不变。
3.影响化学反应速率的外因有哪些?如何影响?试用有效碰撞理论加以解释。
(答:影响化学反应速率的外因有浓度、温度和催化剂。增加反应物的浓度使反应物中的活化分子数增加,反应速率加快,反之使反应速率减慢。升高温度使反应物分子获得能量,使部分普通分1.以下说法是否正确?说明理由。
(1)某反应的速率常数的单位是mol-1·dm3·s-1,该反应是一级反应。
(2)化学动力学研究反应的快慢和限度。 (3)活化能大的反应受温度的影响大。
(4)反应历程中的速控步骤决定了反应速率,因此在速控步骤前发生的反应和在速控步骤后发生的反应对反应速率都毫无影响。
(5)反应速率常数是温度的函数,也是浓度的函数。 答 (1)错,该反应是二级反应;
(2)错,动力学只研究反应的快慢,热力学研究反应的限度; (3)对;因为温度一定时,lnk与Ea成正比;
(4)错,速控步前发生的反应对反应速率有影响,速控步后发生的反应对反应速率才没有影响;
(5)错,速率常数只是温度的函数,与浓度无关。
第四章 化学平衡
一、例题
1.在某温度下,可逆反应:Fe3O4(s)+4H2(g) 3Fe(s)+4H2O(g)开始时用1.6g氢气和过量的四氧化三铁作用,达平衡时生成16.76g铁,求平衡常数K。
解 起始时氢气的物质的量为1.6/2=0.8mol,平衡时生成的铁的物质的量为16.76/56=0.3mol
设 反应消耗掉氢气的物质的量为x
根据反应方程式可得:3:4=0.3:x,x=0.4mol 则生成水的物质的量为0.4mol,
04()44?HO?VKc=24?=1.0
0.8?0.4?H2?()4V答(略)。
2.已知在673k下,3H2(g)+N2(g) 2NH3(g)的K为5.7×104。求反应
2/3H2(g)+1/2N2(g) NH3(g)在该温度下的平衡常数kc。
解 分析题可知:已知反应为要求反应的二倍,根据相关反应平衡常数间的关系可得,kc2=K=5.7×10-4 kc=2.4×10-2