物理化學(xué)習(xí)題解答(十二)(編輯修改稿)
2025-07-04 20:33 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 = k1(a–x) –k1(a–xe) x/xe= {k1(a–x) xe– k1(a–xe) x}/xe= k1a(xe– x)/xedx/(xe– x) =( k1a/xe)dt ln(xe– x) –lnxe= –k1at/xe k1(a–xe) =k1xe，xe=a/2= ln(– x) –= –110/= –ln(– x)= ––= –– x=e –=x= ， 。1某反應(yīng)在300K時(shí)進(jìn)行，完成40%需時(shí)24min。 如果保持其他條件不變，在340K時(shí)進(jìn)行，同樣完成40%，求該反應(yīng)的活化能。解：k1/k2= Ea= –300340/=1N2O(g)的熱分解反應(yīng)為2N2O(g)==2N2(g)+O2(g)，在一定溫度下，反應(yīng)的半衰期與初始?jí)毫Τ煞幢?。?70K時(shí)，N2O(g)，測(cè)得半衰期為1529s，在1030K時(shí)，N2O(g)，測(cè)得半衰期為212s。(1) 判斷該反應(yīng)的級(jí)數(shù)；(2) 計(jì)算兩個(gè)溫度下的速率常數(shù)；(3) 求反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)活化能；(4) 在1030K，當(dāng)N2O(g)。解: 2N2O(g) == 2N2(g) + O2(g)t=0 a 0 0t=t a–x x (1) 反應(yīng)的半衰期與初始?jí)毫Τ煞幢龋f(shuō)明反應(yīng)級(jí)數(shù)為二級(jí)。(2) (3) Ea=1030970/(1030970)=(4) p總=a+= + = x= (–)1–=105t t=128s1某一氣相反應(yīng)A(g) B(g) + C(g)，已知在298K時(shí)，k1=，k1=5，當(dāng)溫度由298K升到310K時(shí)，其k1和k1的值均增加1倍，試求：(1) 298K時(shí)的反應(yīng)平衡常數(shù)Kp；(2) 正、逆反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)活化能Ea；(3) 298K時(shí)反應(yīng)的△rHm和△rUm；(4) 在298K時(shí)，A的起始?jí)毫?00kPa，若使總壓力達(dá)到152kPa時(shí)，所需的時(shí)間。解：(1) Kp= k1/k1=109=107 Pa1(2) Ea= –298310/(310–298)= 正、 (3) △rHm(298)=0(因正、逆反應(yīng)的活化能一樣)△rUm=△rHm–△(pV)= –△nRT= –1298= –(1) A(g) B(g) + C(g)t=0 a 0 0t=t a–x x xp總= a+x=100+x=152，x=52kPadx/dt = k1(a–x) –k1平衡時(shí)，k1(a–xe) =k1dx/dt = k1(a–x) –k1(a–xe)dx/dt = k1(xe–x)dx/(xe–x)= k1dt ln(xe–x) –lnxe= –k1tk1(a–xe) =k1(105–xe) =5109(105–xe) =5109/=108xe = 105–108=105ln(105–52000) –105= ––= –t=某溶液中含有NaOH及CH3COOC2H5。在298K時(shí)，反應(yīng)經(jīng)10min有39%的CH3COOC2H5分解，而在308K時(shí)，反應(yīng)10min有55%的CH3COOC2H5分解。該反應(yīng)速率方程為r=k[NaOH][ CH3COOC2H5]。試計(jì)算：(1) 在298K和308K時(shí)反應(yīng)的速率常數(shù)；(2) 在288K時(shí)，反應(yīng)10min，CH3COOC2H5的分解分?jǐn)?shù)；(3) 293K時(shí)，若有50%的CH3COOC2H5分解，所需的時(shí)間。解：(1) 1/(a –x) –1/a=kt 1/( –) –1/=10k(298K)k(298K)={1/( –) –1/}/10= 1/( –) –1/=10k(308K)k(308K)={1/( –) –1/}/10=(2) Ea= –298308/(308–298)= k(288K)= k(298K)/=1/(–x) –1/=101/(–x) =–x =x = x/a=(3) k(293K)= k(298K)/=1/(–) –1/=t={1/(–) –1/}/=2在673K時(shí)，設(shè)反應(yīng)NO2(g)==NO(g)+1/2O2(g)可以進(jìn)行完全，并設(shè)產(chǎn)物對(duì)反應(yīng)速率影響。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明該反應(yīng)是二級(jí)反應(yīng)，速率方程可表示為–d[NO2]/dt=k[NO2]2，速率常數(shù)k與反應(yīng)溫度T之間的關(guān)系為： 試計(jì)算：(1) 該反應(yīng)的指前因子A及實(shí)驗(yàn)活化能Ea；(2) 若在673K時(shí)，將NO2(g)通入反應(yīng)器，發(fā)生上述反應(yīng)，(設(shè)氣體為理想氣體)。解：(1) 指前因子A=108實(shí)驗(yàn)活化能Ea=(2) lnk= –+=k=kp= 673K=NO2(g)==NO(g) + 1/2O2(g)t=0 p0 0 0t=t p p0 –p 1/2( p0 –p)p總=3/2 p0–1/2p，3/2 –1/2p=p= kPa1/p–1/ p0=kt1/–1/=t=(1/–1/)/=2N2O(g)的熱分解反應(yīng)為2N2O(g)2N2(g)+O2(g)，從實(shí)驗(yàn)測(cè)出不同反應(yīng)溫度時(shí)，各個(gè)起始?jí)毫0與半衰期t1/2的值如下
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