1 第七章化学动力学首页难题解析学生自测题学生自测答案难题解析[TOP]例 6-1乙烷裂解制取乙烯的反应如下：C2H6C2H 4 + H 2, 已知 1073 K 时的速率常数k=3.43 s1, 问当乙烷的转化率为50%和 75%时分别需要多长时间？解：从速率常数k 的单位知该反应为一级反应。则乙烷转化50%所需的时间（即半衰期）为t1/2 =ln2/k =ln2/3.43= 0.202 s 乙烷转化 75%需时解法一4040%)751(ln4331ln 1A,0A,0AA,0250.cc.cckt .s 解法二转化 75%也就是把转化了50%后余下的反应物再转化50%。而对一级反应来说, 反应物的转化率与开始浓度无关, 达到相同转化率所需时间是相同的, 因而 t 0.25=2t1/2=2 0.202=0.404 s。例 6-2 氯化醇和碳酸氢钠反应制取乙二醇：CH 2OHCH 2Cl (A)+ NaHCO3 (B)CH2OHCH 2OH + NaCl + CO 2已知该反应的微分速率方程为：dcA /dt = kcAcB, 且测得 , 355K 时反应的速率常数k=5.20 mol1 L h1。试计算在 355 K 时：(1) 如果溶液中氯乙醇、碳酸氢钠的开始浓度相同, cA, 0=cB, 0=1.20 mol L1, 氯乙醇转化95%需要多少时间？(2) 在同样开始浓度的条件下, 氯乙醇转化率达到99.75%需要多少时间？2 (3) 若溶液中氯乙醇和碳酸氢钠的开始浓度分别为cA, 0= 1.20 mol L1, c B, 0 = 1.50 mol L1。氯乙醇转化99.75%需要多少时间？解： (1) 由速率方程知反应为二级反应, 且两反应物开始浓度相同, 则3.04]2011201%)951(1[2051)(A,0A1111...cckth (2) 同理63.9]2011201%)75991(1[2051)(A,0A2111....cckth (3) 因为两反应物开始浓度不同, 则%)7599201501(201201%)75991(501ln)501201(2051ln )(BA,0AB,0B,0A,031..........cccccckt=2.82 h [讨论 ] 比较 t1 和 t2 的数值可以看出, 多转化 4.75%所需要的时间为60.86 小时 , 为转化 95%所需时间的 20 倍。这是由于浓度对二级反应速率的影响比一级反应的影响大, 转化同一百分数, 开始浓度愈低则速率愈慢 , 所需时间愈长。 而从 t3 的数值看到 , 增加另一反应物的浓度, 达到与 (2)相同的转化率所需时间大为减少。这同样是由于浓度对二级反应的速率影响较大的缘故。例 6-3 在 330.55 K 时, 某化合物在溶液中分解, 得到以下一些数据, 试确定该化合物分解反应的级数以及反应速率常数。cA, 0/mol L10.50 1.10 2.48 3.21 t1/2/s 4280 885 174 104 解：以 ln t1/2 对 ln cA, 0 作图得...
