第4章化学动力学基础习题及全解答

第四章 化学动力学基础 1. 某基元反应A+2B k2P， 试分别用各种物质随时间的变化率表示反应的速率方程式。 解 : ( )1( )1( )22dc Adc Bdc Prdtdtdt   2. 对反应A—→P，当反应物反应掉43 所需时间是它反应掉21 所需时间的3 倍，该反应是几级反应？请用计算式说明。 解： 设为a 初始浓度，x 为 t 时刻的产物浓度 对于零级反应 0xtk 3 41 2334122tt 对于一级反应 11 lnatkax 3 41 21ln31421ln112tt 对于二级反应 2111tkaxa 3 41 211314311112tt 或者：先假设此反应为二级反应，则有： 11000022000012111131/ 4111111/ 23ktkttCCCCkCktkttCCCCkCtt 答：该反应是二级反应。 3. 试证明一级反应的转化率分别达50%、 75%和 87.5%， 所需时间分别是2/1t、 22/1t、 32/1t。 证 ：设为y 转化率 对于一级反应 211ln 1tky 1 21ln 2tk 当 y=50%时 1 22111ln 2ln 1 50%ttkk 当 y=75%时 1 221112ln 2ln21 75%ttkk 当 y=87.5%时 1 221113ln 2ln31 87.5%ttkk 证毕。 4. 若某一反应进行完全所需时间是有限的，且等于co/k（ co为反应物起始浓度），该反应为几级反应？ 答： 观察零级、一级、二级和三级反应的速率公式的定积分公式，反应进行完全时，x=a，只有零级反应符合0atk即0ctk，所以该反应是零级反应。 5. 某总反应速率常数k 与各基元反应速率常数的关系为k = k2（ k1/2k4）1/2，则该反应的表观活化能和指前因子与各基元反应活化能和指前因子的关系如何？ 答： aERTkAe lnlnaEkART （ 1） 121242kkkk 2141lnln(lnln 2ln)2kkkk （ 2） 214214214212142142142141lnlnlnln 2ln21111lnlnln 2ln222221111(lnlnln 2ln)()22222111[ln(lnln 2ln)](22aaaaaaaaaaaaEEEEAAAARTRTRTRTEEEAAARTRTRTEEEAAARTRTRTAAAEERT41)2aE 121214241lnln(lnln 2ln)ln22AAAAAAA 即 121242AAAA 2141122aaaaEEEE 6. 反应CH3CHO = CH4 + CO 其 Ea值为190 kJ mol-1，设加入I2（ g）（催化剂）以后，活化能 Ea降为136 kJ mol-1，设加入催...