物理化学习题解答(十一)

物理化学习题解答(十一) 习题p216~224 1、298K 时，2N2O5(g)==N2O4(g)+ O2(g)，该分解反应的半衰期 t1/2=5.7h，此值与 N2O5(g)的起始浓度无关，试求： (1) 该反应的速率常数； (2) N2O5(g)转化掉 90%所需的时间。 解： (1) 反应的半衰期 t1/2 与 N2O5(g)的起始浓度无关，故为一级反应。 (2) . ln10=0.1216t t=19.1h 2、某物质 A 分解反应为二级反应，当反应进行到 A 消耗了 1/3 时，所需时间为2min，若继续反应掉同样多这些量的 A，应需多长时间？ 解： 1/2=4/t，t=8min，ta=8–2=6min 3、有反应 A→ P，实验测得是 级反应，试证明： (1) (2) ktAA21][][2121021210])[12(2Akt12ln21kt12/111216.07.52ln2lnhtktkxaa1lntaaa1216.09.0lntkaxa211221311kaaa241ka tkaaa21321tka22 解： (1) (2) 4 、在 298K 时，用旋光仪测定蔗糖的转化率，在不同时间所测得的旋光度 αt如下： t/min 0 10 20 40 80 180 300 ∞ αt/(o) 6.60 6.17 5.79 5.00 3.71 1.40 –0.24 –1.98 试求该反应的速率常数 k 值。 解： t/min 0 10 20 40 80 180 300 ln(αt–α∞) 2.149 2.098 2.050 1.943 1.739 1.218 0.554 由 ln(αt–α∞)~t作图，直线斜率–k= –5.20×10-3，速率常数 k=5.20×10-3min-1。 21][][AkdtAdrkdtAAd21][][kdtAdA][][21kdtAd21][2tdkAdtAA0][][210][2)0(}][]{[221210tkAAktAA21][][2121021212121}][21{][00ktAA21212121}][22][00ktAA212121])[222(0ktA21210])[22(ktA21210])[12(2Akt)ln()ln(0ktt0501001502002503000.40.60.81.01.21.41.61.82.02.2ln(α t-α ∞)t/min斜率= -0.0053 5 、在 298K 时，测定乙酸乙酯皂化反应速率。反应开始时，溶液中酯与碱的浓度都为 0.01mol.dm-3，每隔一定时间，用标准酸溶液滴定其中的碱含量，实验所得结果如下： t/min 0 3 5 7 10 15 21 25 [OH-]/(10-3mol.dm-3) 10.0 7.40 6.34 5.50 4.64 3.62 2.88 2.54 (1) 证明该反应为二级反应，并求速率常数 k 值； (2) 若酯与碱的浓度都为 0.002 mol.dm-3，试计算该反应完成 95%时所需的时间及该反应的半衰期。 解： (1) x /(a–x ) =a kt t/min 3 5 7 10 15 21 25 x /(a–x )(10-3mo...