第三章--化学反应速率和化学平衡答案

第三章 化学反应速率和化学平衡 习题 3-1 什么是反应的速率常数？它的大小与浓度、温度、催化剂等因素有什么关系？答：反应的速率大都可以表示为与反应物浓度方次的乘积成正比：υ=k·c?(A)·c?(B)，式中比例常数 k 就是速率常数。速率常数在数值上等于反应物浓度均为 1 mol·L-1时的反应速率。k 的大小与反应物浓度无关，改变温度或使用催化剂会使速率常数k 的数值发生变化。习题 3-2 什么是活化能？答：Arrhenius 总结了大量实验事实，提出一个经验公式：速率常数 k 的对数与 1/T有线形关系： 式中 Ea就是活化能，它表示活化分子具有的最低能量与反应分子平均能量之差。习题 3-3 什么是催化剂？其特点有哪些？答：某些物质可以改变化学反应的速率，它们就是催化剂。催化剂参加反应，改变反应历程，降低反应活化能。催化剂不改变反应体系的热力学状态，使用催化剂同样影响正逆反应的速率。不影响化学平衡，只能缩短达到平衡的时间。习题 3-4 NOCl 分解反应为 2NOCl→2NO+Cl2实验测得 NOCl 的浓度与时间的关系如下：t/s01020304050c（NOCl）/mol·L-12.001.420.990.710.560.48求各时间段内反应的平均速率；用作图法求 t=25s 时的瞬时速率。解：t=0-10s 时，= 0.058mol·L-1·s-1t=10-20s 时，= 0.043mol·L-1·s-1t=20-30s 时，= 0.028mol·L-1·s-1t=30-40s 时，= 0.015mol·L-1·s-1t=40-50s 时，= 0.008mol·L-1·s-1 作图法略。习题 3-5 660K 时反应 2NO + O2→2NO2 ，NO 和 O2的初始浓度 c(NO)和 c(O2)及反应的初始速率 υ 的实验数据：c(NO)/mol·L-1c(O2)/mol·L-1υ/mol·L-1·s-10.100.100.0300.100.200.0600.200.200.240（1）写出反应的速率方程；（2）求出反应的级数和速率常数；（3）求 c(NO)= c(O2)= 0.15mol·L-1时的反应速率。解： (1) 设反应的速率方程为 υ = k·c?(NO)·c?(O2), 将数据代入得： 0.030= k ? 0.10 ? 0.10? ① 0.060 = k ? 0.10 ? 0.20? ② 0.240 = k ? 0.20 ? 0.20? ③②／① 得 ??=1③／② 得 ??=2∴ 反应的速率方程为 υ= kc２(NO)c(O2)（2） 反应的级数为????＝3 速率常数 k = 30.0 (mol·L-1)-2·s-1 （3） υ = 0.101 mol·L-1·s-1习题 3-6 某反应 25℃时速率常数为 1.3×10-3s-1，35℃时为 3.6×10-3s-1。根据 van’t Hoff 规则，估算该反应 55℃时的速率常数。解： k(35℃)/k(25℃) =...