第十章化学动力学

物理化学解题指导

(2) 该反应的?rUm(设该值与温度无关)和600K时的?rHm。

1????8. 反应: A????B k?1k正逆反应均为一级,已知:

lgk1/?s?1?????2000?4.0 T/K2000?4.0 T/KlgK?平衡常数??反应开始cA,0?0.5mol?dm?3,cB,0?0.05mol?dm?3。 计算:

(1) 逆反应的活化能;

(2) 400K时反应经10s时A和B的浓度; (3) 400K时反应达到平衡时A和B的浓度。 9. O3光化分解反应历程如下:

I?O2+O*?1?O3?h???k?2O2?2?O*?O3?? k*3O???O?h???k?O3?M?4?O?O2?M??a234设单位时间、单位体积吸收光为Ia,?为过程?1?的量子产率,??d?O2?dtIa为总反应的量

子产率。

⑴ 证明:

k3?11? ?1?????3??kO2?3???k11?0.588?0.81,求?,2。 ?k3?O3?⑵ 若以250.7nm光照射时

自测题答案:

(一)选择题

1. D; 2. B; 3. B; 4. D; 5. A; 6. C; 7. A; 8. D; 9. D; 10. C; 11.B; 12. D; 13. C; 14. C; 15. C; 16. C; 17. D; 18. B; 19. B; 20. D; 21. D; 22. D; 23. A; 24. C; 25. C;

26. C; 27. C; 28. B; 29. D; 30. B。 (二)填空题

1. 降低; 2. 69.3; 3. 107, 6.29×108; 4. 3 ,2 ; 5. 1;

340

第十章 化学动力学

6. 2; 7. 40; 8. 光的强度,反应物的浓度; 9. 3; 10. 1;

3311. Ea?Ea2?Ea1?Ea4; 12. 10000s-1 ; 13. 1 ; 14. 240;

2215. 239.2kJ; 16. ?dcAdcB2?;; 17. 4.81?10-6Pa-1?s?1 ;18. 300s; 2dt3dt319. 12.58dm3?mol-1?s?1; 20. 0.125。 (三)计算和证明题

1. ⑴ k?0.122h?1 ⑵ 18.94h

2. ⑴ 6.25% ⑵ 14.3% ⑶A已作用完,(只需1.3小时) 3. n?1,k?0.0275min 4. k?4.93?MPa??1?s?1 5. nA?1,nB?2,n?3

6. ⑴ ?dcAdc2dt??k1?k2?cBAdt?k1cA?k4cD?k3cB dcCdt?k dcDdt?2k?2k22cA 3cB4cD ⑵ A在反应中只消耗而不生成,所以t??,cA?0 根据物质守恒定律:ccDC?cB?2?cA,0 对于一级平行反应:

cB?cD2kc?1?0.8?4 Ck20.2两式联立,得:5cC?cA,0?cC?0.2mol?dm?3 ?cB?cD?0.8mol?dm?32 考虑到对行反应3和4达到平衡时:

k23cB?k4cD k?c?3??0.8mol?dm?3?D2???k24cD 解得:cD?0.52mol?dm?3

ccDB?0.8mol?dm?3?2?0.54mol?dm?3cA?0,cB?0.54mol?dm?3,cC?0.2mol?dm?3,c3D?0.52mol?dm?

⑴ Kc?600K??7.9?0241?01m?ol3,Kd?m645K??1.602?104mol?1?dm3c; ⑵ ΔrUm??114.1kJ?mol?1,ΔrHm??119.1kJ?mol?1。 (提示: ?????rHmrUm?????B?g??RT )

B?

341

?

物理化学解题指导

18. ⑴ E?1?76.59?kJ?m olk1???B ⑵ A???k2t?0t?taa?xbb?x

dx?k1?a?x??k?1?b?x? dt积分得: t??k?k?1?x??k1a?k?1b??1ln1

k1?k?1k?1b?k1a将a?0.5mol?dm?3,b?0.05mol?dm?3,k1?0.1s?1,k?1?0.01s?1,t?10s代入得:

x?0.3mol?dm?3

?cA?0.2mol?dm?3,cB?0.35mol?dm?3

⑶ cA?0.05mol?dm?3,9. ⑴

d?O2?dtcB?0.5mol?dm?3

*?k1Ia?2k2??O???O3??k4?O??O2??M?

*d??O??dt**?k1Ia?k2??O???O3??k3??O???0

*???O???k1Ia

k2?O3??k3d?O?dt*?k3??O???k4?O??O2??M??0

?d?O2?dt?3k2?O3??**??? ?k1Ia?2k2?OO?kO?kI???3?3??1a??k?O??k??3??23?k1??

k3?11? ???1????3??kO??23??⑵

1?0.588???0.5673?

k21k3?0.81??0.7263?k2k3 342

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