物理化學(xué)習(xí)題解答(十二)-文庫吧
2025-05-23 20:33 本頁面
【正文】 COOC2H5的分解分?jǐn)?shù)52%。設(shè)有一n級反應(yīng)(n≠1)。若反應(yīng)物的起始濃度為a，證明其半衰期表示式為(式中k為速率常數(shù))： 解： 當(dāng)x=1/2a，t=t1/2 (2n–1–1)a1– n=(n–1)kt1/2t1/2=(2n–1–1)a1–n/(n–1)k ，即證。當(dāng)x=3/4a，t=t3/4 (22n–2–1)a1– n=(n–1)kt3/4t3/4=(22n–2–1)a1–n/(n–1)k對反應(yīng)2NO(g)+2H2(g)→N2(g)+2H2O(l)進(jìn)行了研究，起始時(shí)NO(g)與H2(g)的物質(zhì)的量相等。采用不同起始壓力p0，相應(yīng)地有不同的半衰期。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：p0/kPat1/2/min81102140180224求該反應(yīng)的級數(shù)。解： lnp0lnt1/2由lnt1/2~lnp0作圖，直線斜率(1–n)= –，反應(yīng)級數(shù)n=已知某反應(yīng)的速率方程可表示為 ，請根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分別確定反應(yīng)對各反應(yīng)物的級數(shù)α、β、γ的值和計(jì)算速率常數(shù) k。r/()[A]0/()[B]0/()[C]0/()解： =kp()α()β()γ=kp()α()β()γ()α=()α，=+–=–，α==kp()α()β()γ=kp()α()β()γ()β=2()β，=ln2+–=–，β= –1=kp()α()β()γ=kp()α()β()γ()γ=()γ，γ=0=kp()()1()0kp=5/{)()1}=25mol1/11013%，某考古隊(duì)在一山洞中發(fā)現(xiàn)一些古代木頭燃燒的灰燼，1014%。已知14C的半衰期為5700a，試計(jì)算這灰燼距今約有多少年？解：放射性同位素14C的蛻變是一級反應(yīng)。1014%=1013%/2n –14ln10=–13ln10–nln2 –=–– =––+= n= year=5700a =1某抗菌素在人體血液中分解呈現(xiàn)簡單級數(shù)反應(yīng)，如果給病人在上午8點(diǎn)注射一針抗菌素，然后在不同時(shí)t測定抗菌素在血液中的質(zhì)量濃度ρ[單位以mg/100cm3表示]，得如下數(shù)據(jù)： t/h481216ρ/(mg/100cm3)試計(jì)算：(1) 該分解反應(yīng)的級數(shù)；(2) 求反應(yīng)的速率常數(shù)k和半衰期t1/2；(3) (100cm3)才有效，求注射第二針的時(shí)間。解：(1) 設(shè)為一級反應(yīng)，ln(a–x)= –kt + lna，則ln(a–x)~t作圖應(yīng)為一直線：t/h481216lnρ––––所以該反應(yīng)為一級反應(yīng)。(2) 由直線斜率–k= –，可求得速率常數(shù)k= .h1 半衰期t1/2=ln2/k=(3) 直線方程為lnρ= – –= ––= – –t=，故注射第二針的時(shí)間為14:42。1在一抽空的剛性容器中，引入一定量純氣體A(g)，發(fā)生如下反應(yīng)：A(g) → B(g) + 2C(g)設(shè)反應(yīng)能進(jìn)行完全，在323K恒溫一定時(shí)間后開始計(jì)時(shí)，測定系統(tǒng)的總壓隨時(shí)間的變化情況，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：t/min03050∞p總/kPa求反應(yīng)的級數(shù)和速率常數(shù)。解：A(g) → B(g) + 2C(g)t=0 pA0 0 0t=t pA pA0–pA 2(pA0–pA)p總=3 pA0–2pA，pA=(3 pA0–p總)/2pA0=()/3=設(shè)反應(yīng)為二級反應(yīng)，r = –dpA/dt=kpA21/pA –l/pA0= kt，由1/pA~t作圖應(yīng)得一直線：t/min0 t0+0t0+30t0+50pA/kPa1/ pA所以該反應(yīng)為二級反應(yīng)，速率常數(shù)k=1反應(yīng)[Co(NH3)3F]2++H2O[Co(NH3)3H2O]3+ + F 是一個(gè)酸催化反應(yīng)，若反應(yīng)的速率方程為r =k[Co(NH3)3F2+]α[H+]β，在指定溫度和起始濃度條件下，絡(luò)合物反應(yīng)掉1/2和3/4所用的時(shí)間分別為t1/2和t3/4，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：實(shí)驗(yàn)編號T/Kt1/2/ht3/4/h129822983308試根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求：(1) 反應(yīng)的級數(shù)α和β的值；(2) 不同反應(yīng)溫度時(shí)的反應(yīng)常數(shù)k值；(3) 反應(yīng)實(shí)驗(yàn)活化能Ea值。解：(1) 在反應(yīng)過程中酸的濃度可近似認(rèn)為不變，因此反應(yīng)可認(rèn)為準(zhǔn)α級反應(yīng)。t3/4/ t1/2=2，這是一級反應(yīng)的特點(diǎn)，故α=1。A1=k ()βA2=k ()β()β/ ()β1/2=()β/ {2β()β}=1/2β，故β=1。(2) t1/2=ln2/A1，=ln2/( k )， k(298) = = ln2/( k )，k(308) = (3) Ea= –298308/=1當(dāng)有I2存在作為催化劑時(shí)，氯苯(C6H5Cl)與Cl2在CS2(l)溶液中發(fā)生如下的平行反應(yīng)(均為二級反應(yīng))：設(shè)在溫度和I2的濃度一定時(shí)，C6H5Cl與Cl2在CS2(l)，30min后，有15%的C6H5Cl轉(zhuǎn)變?yōu)棣?—C6H4Cl2，有25%的C6H5Cl轉(zhuǎn)變?yōu)閜—C6H4Cl2。試計(jì)算兩個(gè)速率常數(shù)k1和k2。解：k1/k2=15%/25%=3/5=1/(––)–1/=30(k1+ k2)k1+ k2={1/(1––)–1/}/30=2/45 k2 + k2=2/45，k2=k1==1有正、逆反應(yīng)均為一級的對峙反應(yīng)，DR1R2R3CBr LR1R2R3CBr，正、逆反應(yīng)的半衰期均為t1/2=10min。若起始時(shí)DR1R2R3CBr的物質(zhì)的量為1 ，試計(jì)算在10min后，生成LR1R2R3CBr的量。解：t1/2=ln2/k k1=k1=ln2/10= dx/dt= k1(a–x) –k1x 平衡時(shí)k1(a–xe) =k1xek1= k1(a–xe)/ xedx/dt
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