题目
那么:k = 3.58×10-3min-1(2)11.5 关于一级反映,使证明转化率达到87.5%所需时刻为转化率达到50%所需时刻的3倍。关于二级反映又应为多少? 解:关于一级反映而言有:即有:关于二级反映而言有:即有:11.6偶氮甲烷分解反映CH3NNCH3(g)→ C2H6(g)+ N2(g)为一级反映。在287 ℃时,一密闭容器中CH3NNCH3(g)初始压力为21.332 kPa,1000 s后总压为22.732 kPa,求k及t1/2。 解:设在t时刻CH3NNCH3(g)的分压为p,即有:1000 s后2p-p=22.732,即p = 19.932kPa。关于密闭容器中的气相反映的组成可用分压表示:11.7 基乙酸在酸性溶液中的分解反映(NO2)CH2COOH→CH3 NO2(g)+ CO2(g)为一级反映。25℃,101.3 kPa下,于不同时刻测定放出的CO2(g)的体积如下:t/min2.283.925.928.4211.9217.47∞V/cm34.098.0512.0216.0120.0224.0228.94⏺ 反映不是从t=0开始的。求速度常数。解:设放出的CO2(g)可看做理想气体,硝基乙酸的初始量由t=∞时放出的CO2(g)算出:在时刻t,硝基乙酸的量为,其列表如下:t/min2.283.925.928.4211.9217.47∞n×1000/mol1.01580.85390.69160.52850.36460.20111.1830ln（n / n）-0.1524-0.3260-0.5368-0.8057-1.1770-1.77191作图ln(n / n)~t,由于反映不是从t=0开始,用公式ln(n / n)=-kt+b拟合取得k=0.1066min-1。11.8 某一级反映A→产物,初始速度为1×10-3mol·dm-3·min-1,1h后速度为0.25 mol·dm-3·min-1,求k,t1/2和初始浓度。 解:一级反映的速度方程即有:那么有:11.9 此刻的天然铀矿中238U/235U=139.0/1。已知238U的蜕变反映的速度常数为1.520×10-10a-1,235U的蜕变反映的速度常数为9.72×10-10a-1。问在20亿年(2×109a)前,238U/235U等于多少?(a是时刻单位年的符号。)解:依照速度常数的单位知235U和238U的蜕变反映为一级反映,那么:11.10某二级反映A(g)+B(g)→2D(g)在T、V恒定的条件下进行。两种反映物初始浓度为cA.0 = cB.0 = 0.2 mol·dm-3时,反映的初始速度为,求kA即kD。 解:依照二级反映的速度方程kA=k = 1.25dm3·mol-1·s-1 kD =2k= 2.5dm3·mol-1·s-111.11 某二级反映A+B→C,两种反映物初始浓度皆为1mol·dm-3时,经10min后反映掉25%,求k。 解:依照二级反映的速度方程11.12 在OH-离子的作用下,硝基苯甲酸乙脂的水解反映:NO2C6H4COOC2H5 + H2O → NO2C6H4COOH + C2H5OH在15℃时的动力学数据如下,两反映物的初始浓度皆为0.05mol·dm-3,计算此二级反映的速度常数。t/min120180240330530600脂水解的转化率%32.9551.7548.858.0569.070.35解:依照二级反映的速度方程讲述表格数据处置如下:t/min12018024033053060032.9551.7548.858.0569.070.35 拟合求得k = 0.0814dm3·mol-1·s-1。11.13 某气相反映2A(g)→A2(g)为二级反映,在恒温恒容下的总压p数据如下。求kA。t/s100200400∞p/kPa41.33034.39731.19727.33120.665⏺7.4 在一个细管中,于0.3327mol·dm-3的GdCl3溶液的上面放入0.073mol·dm-3的LiCl溶液,使它们之间有一个明显的界面。令5.594mA的电流直上而下通过该管,界面不断向下移动,而且一直是很清楚的。3976s以后,界面在管内向下移动的距离相当于1.002cm-3的溶液在管中所占的长度。计算在实验温度25℃下,GdCl3溶液中的t(Gd3+)和t(Cl-)。解:此为用界面移动法测量离子迁移数。1.002cm-3溶液中所含Gd3+的物质的量为:n(Gd3+)= cV= 0.03327×1.002×10-3 = 3.3337×10-5mol因此Gd3+和Cl-的的迁移数别离为:t(Cl-)= 1 - t(Gd3+)= 1 -0.434 = 0.5667.5 已知25℃时0.02mol·dm-3KCl溶液的电导率为0.2768S·m-1。一电导池中充以此溶液,在25℃时测得其电阻为453W。在同一电导池中装入一样体积的质量浓度为0.555 mol·dm-3的CaCl2溶液,测得电阻为1050W。计算(1)电导池系数;(2)CaCl2溶液的电导率;(3)CaCl2溶液的摩尔电导率。解:(1)电导池系数为那么: Kcell= 0.2768×453 = 125.4m-1(2)CaCl2溶液的电导率(3)CaCl2溶液的摩尔电导率解:设在时刻t,A(g)的分压为,那么: ,因此t/s100200400（1/p）/kPa-10.02420.03640.0475.0750,即k = 1.25×10-4kPa-1·s-1= 1.25×10-7Pa-1·s-111.14 溶液反映 的速度方程为 在20℃,假设反映开始时只有两反映物,其初始浓度依次为0.01mol·dm-3,0.02mol·dm-3,反映26 h后,测得[]=0.01562 mol·dm-3,求k。 解:题给条件下,在时刻t有[]=2[],因此积分取得 11.15 反映2NOCl(g)→ 2NO(g)+ Cl2(g)在200℃下的动力学数据如下:t/s200300500[NOCl]/mol·dm-30.02000.01590.01440.0121反映开始只有NOCl,并以为反映能进行到底。求反映级数n及速度常数k。解:尝试法(或假设法) ,假设此反映为二级,那么作图呈线性关系。将上表数据处置如下:t/s200300500（1/[NOCl]）/ dm3·mol-150.00062.89369.44482.645由上图可知此反映为二级反映,且k = 0.0653 dm3·mol-1·s-1。11.16 NO与H2进行如下反映:2NO2(g)+ H2(g)→ N2(g)+ H2O(g)在必然温度下,某密闭容器中等摩尔比的NO与H2混合物在不同初压下的半衰期如下:50.045.438.432.426.995102140176224求反映的总级数。 解:在题设条件下,,速度方程可写作依照半衰期和初始浓度间的关系上表处置数据如下:3.21893.12242.95492.78502.59904.55394.62504.94165.17055.41161-n= -1.44,即n = 2.44≈2.5,总反映级数为2.5级。11.17 在500 ℃及初压为101.325 kPa时,某碳氢化合物的气相分解反映的半衰期为2 s。假设初压降为10.133 kPa,那么半衰期增加为20 s。求速度常数。 解:依照所给数据,反映的半衰期与初压成反比,该反映为2级反映。11.18 在必然条件下,反映H2(g)+Br2(g)→ 2HBr(g)F符合速度方程的一样形式,即:在某温度下,当c(H2)= c(Br2)= 0.1 mol·dm-3及c(HBr)= 2mol·dm-3时,反映速度为v,其它浓度的速度如下表示:实验序号c（H2）c（Br2）c（HBr）反应速率10.10.12v20.10.428v30.20.4216v40.10.231.88v求反映的分级数n1、n2和n3。解:依照速度方程和表格数据即有:由数据3/1有:由数据2/1有:由数据4/1有:11.19 某反映A + B →C的速度方程为,测得实验数据如下:实验序号1234cA，/ mol·dm-30.10.10.10.2cB，/ mol·dm-3120.10.2t/h5.1511.201000500cA，t/ mol·dm-30.0950.080.050.1求A和B的分级数n1、n2及速度常数k。解:尝试法,假设为二级反映,那么有求出k为一常数即n1+n2= 2,且k = 9.96dm3·mol-1·h-1再有数据一、二、3求出n2= 1,那么n1= 1。因此: n1= 1 n2= 1 k = 9.96dm3·mol-1·h-111.20 关于级反映A→产物,使证明 (1) (2)解:(1)依照题意此题的速度方程为积分有:因此有:(2)当t=t1/2时,cA=cA，,代入上式得因此有:11.21 恒温、恒荣条件下发生某化学反映:2AB(g)→A2(g)+ B2(g)。当AB(g)的初始速度别离为0.02mol·dm-3和0.2 mol·dm-3时,反映的半衰期别离为125.5s和12.55s。求该反映的级数n及速度常数kAB。解:由题意可知该反映的半衰期与初始浓度成反比,即该反映为二级。那么:n=2。依照二级反映的特点有:即有:11.22 某溶液中反映A + B →C,开始时反映物A与B的物质的量相等,没有产物C。1 h后A的转化率为75%,问2 h后A尚有多少未反映?假设: (1)对A为一级,对B为零级; (2)对A、B皆为1级。 解:(1)对A为一级,对B为零级,那么该反映为一级反映,即有:当t= 1h,x=75%时:当t= 2h时:(2)对A、B皆为1级,,那么该反映为二级反映,即有:当t= 1h,x=75%时:当t= 2h时:11.23 反映A + 2B →D,的速度方程为,25℃时k=2 ×10-4dm3·mol-1·s-1。(1) 假设初始溶度cA， = 0.02 mol·dm-3,cB，0 = 0.04mol·dm-3,求t1/2。(2) 假设将反映物A与B的挥发性固体装入5dm3密闭容器中,已知25℃时A和B的饱和蒸气压别离为10 kPa和2 kPa,问25℃时0.5 mol A转化为产物需多长时刻?解:在(1)的情形下,cA， ∶cB，0 = 1∶2,速度方程化为积分得:在(2)的情形下,假设A和B的固体足够多,那么在反映进程中气相中A和B的浓度不变,既反映速度不变,因此那么:11.24反映CH(g)→ CH(g)+ H(g)在开始时期约为级反映。910 K时速度常数为1.13dm·mol·s,假设乙烷促使压力为(1)13.332 kPa,(2)39.996 kPa,求初始速度。 解:依照那么:(1)(2)11.25 65℃时NO(g)气相分解的速度常数为k=0.292min,活化能为=103.3kJ·mol,求80℃时的k及t。解:依照阿伦尼乌斯方程因此依照反映速度常数的量纲可知该反映为一级反映,即有11.26双光气分解反映ClCOOCCl(g)→ 2COCl(g)为一级反映。将必然量双光气迅速引入一个280℃的容器中,751 s后测得系统的压力为2.710 kPa;经太长时刻反映完了后系统压力为4.008 kPa。305℃时重复实验,经 320 s系统压力为2.838 kPa;反映完了后系统压力为3.554 kPa。求活化能。 解:依照反映计量式,,设活化能不随温度转变该反映为一级反映,即有T=553.15K时:T=578.15K时:依照阿伦尼乌斯方程11.27 乙醛(A)蒸气的热分解反映为CHCHO(g)→ CH(g)+ CO(g) 518 ℃下在必然容积中的压力转变有如下两组数据:(1)求反映级数n,速度常数;(2)假设活化能为190kJ·mol,问在什么温度下其速度常数为518 ℃下的2倍:解:(1)在反映进程中乙醛的压力为,设为n级反映,并令m = n -1,由于在两组实验中kt相同,故有 该方程有解(用MatLab fzero函数求解) m = 0.972,n= m+1=2,。反映为2级。速度常数:(2)依照Arrhenius公式即:T = 810.6K11.28 恒温、恒压条件下,某一n级反映的速度方程能够表示为:,也能够表示为。阿仑尼乌斯活化能的概念为。假设用k2计算的活化能记为E,用k计算的活化能记为E。是证明理想气体反映的E- E= (1-n)RT。解:,即那么:,即即有:7.6.已知25℃时,。试计算及。解:离子的无穷稀释电导率和电迁移数有以下关系或 =-= 0.012625-6.195×10= 6.430×10S·m·mol7.7 25℃将电导率为0.14S·m的KCl溶液装入一电导池中,测得其电阻为525W。在同一电导池中装入0.1 mol·dm的NH·HO溶液,测得电阻为2030W。利用表7.3.2中的数据计算NH·HO的解离度及解离常熟。解:查表知NH-3·H O无穷稀释摩尔电导率为= 73.5×103+198×102=271.5×10S·m·mol11.29 反映中,k-4和k-4在25℃时别离为0.20s 和3.9477×10-4(MPa)2·s-1,在35 ºC时二者皆增为2倍。试求:(1)25 ℃时的平稳常数K;(2)正、逆反映的活化能及时的反映热Q;(3)假设上述反映在25℃的恒容条件下进行,且A的起始压力为100kPa。假设要使总压力达到152kPa,问所需要的时刻。解:(1)(2)Q = E - E= 0 (3)反映进程中A(g)的压力为,起始压力为100kPa。假设要使总压力达到152kPa时,p=48kPa。依照一级反映速度方程有:,即:那么:11.30 在80 % 的乙醇溶液中,1-氯-1-甲基环庚烷(1-chloro-1-methylcyclo-heptane)的水解为一级反映。测得不同温度t以下于下表,求活化能E和指前因子A。 解:由Arrhenius公式,,理数据如下t/℃253545k/s-11.06×10-53.19×10-49.86×10-42.92×10-3 E= 1.09×10×8.314=90.6kJ·mol
那么:k = 3.58×10-3min-1(2)11.5 关于一级反映,使证明转化率达到87.5%所需时刻为转化率达到50%所需时刻的3倍。关于二级反映又应为多少? 解:关于一级反映而言有:即有:关于二级反映而言有:即有:11.6偶氮甲烷分解反映CH3NNCH3(g)→ C2H6(g)+ N2(g)为一级反映。在287 ℃时,一密闭容器中CH3NNCH3(g)初始压力为21.332 kPa,1000 s后总压为22.732 kPa,求k及t1/2。 解:设在t时刻CH3NNCH3(g)的分压为p,即有:1000 s后2p-p=22.732,即p = 19.932kPa。关于密闭容器中的气相反映的组成可用分压表示:11.7 基乙酸在酸性溶液中的分解反映(NO2)CH2COOH→CH3 NO2(g)+ CO2(g)为一级反映。25℃,101.3 kPa下,于不同时刻测定放出的CO2(g)的体积如下:t/min2.283.925.928.4211.9217.47∞V/cm34.098.0512.0216.0120.0224.0228.94⏺ 反映不是从t=0开始的。求速度常数。解:设放出的CO2(g)可看做理想气体,硝基乙酸的初始量由t=∞时放出的CO2(g)算出:在时刻t,硝基乙酸的量为,其列表如下:t/min2.283.925.928.4211.9217.47∞n×1000/mol1.01580.85390.69160.52850.36460.20111.1830ln（n / n）-0.1524-0.3260-0.5368-0.8057-1.1770-1.77191作图ln(n / n)~t,由于反映不是从t=0开始,用公式ln(n / n)=-kt+b拟合取得k=0.1066min-1。11.8 某一级反映A→产物,初始速度为1×10-3mol·dm-3·min-1,1h后速度为0.25 mol·dm-3·min-1,求k,t1/2和初始浓度。 解:一级反映的速度方程即有:那么有:11.9 此刻的天然铀矿中238U/235U=139.0/1。已知238U的蜕变反映的速度常数为1.520×10-10a-1,235U的蜕变反映的速度常数为9.72×10-10a-1。问在20亿年(2×109a)前,238U/235U等于多少?(a是时刻单位年的符号。)解:依照速度常数的单位知235U和238U的蜕变反映为一级反映,那么:11.10某二级反映A(g)+B(g)→2D(g)在T、V恒定的条件下进行。两种反映物初始浓度为cA.0 = cB.0 = 0.2 mol·dm-3时,反映的初始速度为,求kA即kD。 解:依照二级反映的速度方程kA=k = 1.25dm3·mol-1·s-1 kD =2k= 2.5dm3·mol-1·s-111.11 某二级反映A+B→C,两种反映物初始浓度皆为1mol·dm-3时,经10min后反映掉25%,求k。 解:依照二级反映的速度方程11.12 在OH-离子的作用下,硝基苯甲酸乙脂的水解反映:NO2C6H4COOC2H5 + H2O → NO2C6H4COOH + C2H5OH在15℃时的动力学数据如下,两反映物的初始浓度皆为0.05mol·dm-3,计算此二级反映的速度常数。t/min120180240330530600脂水解的转化率%32.9551.7548.858.0569.070.35解:依照二级反映的速度方程讲述表格数据处置如下:t/min12018024033053060032.9551.7548.858.0569.070.35 拟合求得k = 0.0814dm3·mol-1·s-1。11.13 某气相反映2A(g)→A2(g)为二级反映,在恒温恒容下的总压p数据如下。求kA。t/s100200400∞p/kPa41.33034.39731.19727.33120.665⏺7.4 在一个细管中,于0.3327mol·dm-3的GdCl3溶液的上面放入0.073mol·dm-3的LiCl溶液,使它们之间有一个明显的界面。令5.594mA的电流直上而下通过该管,界面不断向下移动,而且一直是很清楚的。3976s以后,界面在管内向下移动的距离相当于1.002cm-3的溶液在管中所占的长度。计算在实验温度25℃下,GdCl3溶液中的t(Gd3+)和t(Cl-)。解:此为用界面移动法测量离子迁移数。1.002cm-3溶液中所含Gd3+的物质的量为:n(Gd3+)= cV= 0.03327×1.002×10-3 = 3.3337×10-5mol因此Gd3+和Cl-的的迁移数别离为:t(Cl-)= 1 - t(Gd3+)= 1 -0.434 = 0.5667.5 已知25℃时0.02mol·dm-3KCl溶液的电导率为0.2768S·m-1。一电导池中充以此溶液,在25℃时测得其电阻为453W。在同一电导池中装入一样体积的质量浓度为0.555 mol·dm-3的CaCl2溶液,测得电阻为1050W。计算(1)电导池系数;(2)CaCl2溶液的电导率;(3)CaCl2溶液的摩尔电导率。解:(1)电导池系数为那么: Kcell= 0.2768×453 = 125.4m-1(2)CaCl2溶液的电导率(3)CaCl2溶液的摩尔电导率解:设在时刻t,A(g)的分压为,那么: ,因此t/s100200400（1/p）/kPa-10.02420.03640.0475.0750,即k = 1.25×10-4kPa-1·s-1= 1.25×10-7Pa-1·s-111.14 溶液反映 的速度方程为 在20℃,假设反映开始时只有两反映物,其初始浓度依次为0.01mol·dm-3,0.02mol·dm-3,反映26 h后,测得[]=0.01562 mol·dm-3,求k。 解:题给条件下,在时刻t有[]=2[],因此积分取得 11.15 反映2NOCl(g)→ 2NO(g)+ Cl2(g)在200℃下的动力学数据如下:t/s200300500[NOCl]/mol·dm-30.02000.01590.01440.0121反映开始只有NOCl,并以为反映能进行到底。求反映级数n及速度常数k。解:尝试法(或假设法) ,假设此反映为二级,那么作图呈线性关系。将上表数据处置如下:t/s200300500（1/[NOCl]）/ dm3·mol-150.00062.89369.44482.645由上图可知此反映为二级反映,且k = 0.0653 dm3·mol-1·s-1。11.16 NO与H2进行如下反映:2NO2(g)+ H2(g)→ N2(g)+ H2O(g)在必然温度下,某密闭容器中等摩尔比的NO与H2混合物在不同初压下的半衰期如下:50.045.438.432.426.995102140176224求反映的总级数。 解:在题设条件下,,速度方程可写作依照半衰期和初始浓度间的关系上表处置数据如下:3.21893.12242.95492.78502.59904.55394.62504.94165.17055.41161-n= -1.44,即n = 2.44≈2.5,总反映级数为2.5级。11.17 在500 ℃及初压为101.325 kPa时,某碳氢化合物的气相分解反映的半衰期为2 s。假设初压降为10.133 kPa,那么半衰期增加为20 s。求速度常数。 解:依照所给数据,反映的半衰期与初压成反比,该反映为2级反映。11.18 在必然条件下,反映H2(g)+Br2(g)→ 2HBr(g)F符合速度方程的一样形式,即:在某温度下,当c(H2)= c(Br2)= 0.1 mol·dm-3及c(HBr)= 2mol·dm-3时,反映速度为v,其它浓度的速度如下表示:实验序号c（H2）c（Br2）c（HBr）反应速率10.10.12v20.10.428v30.20.4216v40.10.231.88v求反映的分级数n1、n2和n3。解:依照速度方程和表格数据即有:由数据3/1有:由数据2/1有:由数据4/1有:11.19 某反映A + B →C的速度方程为,测得实验数据如下:实验序号1234cA，/ mol·dm-30.10.10.10.2cB，/ mol·dm-3120.10.2t/h5.1511.201000500cA，t/ mol·dm-30.0950.080.050.1求A和B的分级数n1、n2及速度常数k。解:尝试法,假设为二级反映,那么有求出k为一常数即n1+n2= 2,且k = 9.96dm3·mol-1·h-1再有数据一、二、3求出n2= 1,那么n1= 1。因此: n1= 1 n2= 1 k = 9.96dm3·mol-1·h-111.20 关于级反映A→产物,使证明 (1) (2)解:(1)依照题意此题的速度方程为积分有:因此有:(2)当t=t1/2时,cA=cA，,代入上式得因此有:11.21 恒温、恒荣条件下发生某化学反映:2AB(g)→A2(g)+ B2(g)。当AB(g)的初始速度别离为0.02mol·dm-3和0.2 mol·dm-3时,反映的半衰期别离为125.5s和12.55s。求该反映的级数n及速度常数kAB。解:由题意可知该反映的半衰期与初始浓度成反比,即该反映为二级。那么:n=2。依照二级反映的特点有:即有:11.22 某溶液中反映A + B →C,开始时反映物A与B的物质的量相等,没有产物C。1 h后A的转化率为75%,问2 h后A尚有多少未反映?假设: (1)对A为一级,对B为零级; (2)对A、B皆为1级。 解:(1)对A为一级,对B为零级,那么该反映为一级反映,即有:当t= 1h,x=75%时:当t= 2h时:(2)对A、B皆为1级,,那么该反映为二级反映,即有:当t= 1h,x=75%时:当t= 2h时:11.23 反映A + 2B →D,的速度方程为,25℃时k=2 ×10-4dm3·mol-1·s-1。(1) 假设初始溶度cA， = 0.02 mol·dm-3,cB，0 = 0.04mol·dm-3,求t1/2。(2) 假设将反映物A与B的挥发性固体装入5dm3密闭容器中,已知25℃时A和B的饱和蒸气压别离为10 kPa和2 kPa,问25℃时0.5 mol A转化为产物需多长时刻?解:在(1)的情形下,cA， ∶cB，0 = 1∶2,速度方程化为积分得:在(2)的情形下,假设A和B的固体足够多,那么在反映进程中气相中A和B的浓度不变,既反映速度不变,因此那么:11.24反映CH(g)→ CH(g)+ H(g)在开始时期约为级反映。910 K时速度常数为1.13dm·mol·s,假设乙烷促使压力为(1)13.332 kPa,(2)39.996 kPa,求初始速度。 解:依照那么:(1)(2)11.25 65℃时NO(g)气相分解的速度常数为k=0.292min,活化能为=103.3kJ·mol,求80℃时的k及t。解:依照阿伦尼乌斯方程因此依照反映速度常数的量纲可知该反映为一级反映,即有11.26双光气分解反映ClCOOCCl(g)→ 2COCl(g)为一级反映。将必然量双光气迅速引入一个280℃的容器中,751 s后测得系统的压力为2.710 kPa;经太长时刻反映完了后系统压力为4.008 kPa。305℃时重复实验,经 320 s系统压力为2.838 kPa;反映完了后系统压力为3.554 kPa。求活化能。 解:依照反映计量式,,设活化能不随温度转变该反映为一级反映,即有T=553.15K时:T=578.15K时:依照阿伦尼乌斯方程11.27 乙醛(A)蒸气的热分解反映为CHCHO(g)→ CH(g)+ CO(g) 518 ℃下在必然容积中的压力转变有如下两组数据:(1)求反映级数n,速度常数;(2)假设活化能为190kJ·mol,问在什么温度下其速度常数为518 ℃下的2倍:解:(1)在反映进程中乙醛的压力为,设为n级反映,并令m = n -1,由于在两组实验中kt相同,故有 该方程有解(用MatLab fzero函数求解) m = 0.972,n= m+1=2,。反映为2级。速度常数:(2)依照Arrhenius公式即:T = 810.6K11.28 恒温、恒压条件下,某一n级反映的速度方程能够表示为:,也能够表示为。阿仑尼乌斯活化能的概念为。假设用k2计算的活化能记为E,用k计算的活化能记为E。是证明理想气体反映的E- E= (1-n)RT。解:,即那么:,即即有:7.6.已知25℃时,。试计算及。解:离子的无穷稀释电导率和电迁移数有以下关系或 =-= 0.012625-6.195×10= 6.430×10S·m·mol7.7 25℃将电导率为0.14S·m的KCl溶液装入一电导池中,测得其电阻为525W。在同一电导池中装入0.1 mol·dm的NH·HO溶液,测得电阻为2030W。利用表7.3.2中的数据计算NH·HO的解离度及解离常熟。解:查表知NH-3·H O无穷稀释摩尔电导率为= 73.5×103+198×102=271.5×10S·m·mol11.29 反映中,k-4和k-4在25℃时别离为0.20s 和3.9477×10-4(MPa)2·s-1,在35 ºC时二者皆增为2倍。试求:(1)25 ℃时的平稳常数K;(2)正、逆反映的活化能及时的反映热Q;(3)假设上述反映在25℃的恒容条件下进行,且A的起始压力为100kPa。假设要使总压力达到152kPa,问所需要的时刻。解:(1)(2)Q = E - E= 0 (3)反映进程中A(g)的压力为,起始压力为100kPa。假设要使总压力达到152kPa时,p=48kPa。依照一级反映速度方程有:,即:那么:11.30 在80 % 的乙醇溶液中,1-氯-1-甲基环庚烷(1-chloro-1-methylcyclo-heptane)的水解为一级反映。测得不同温度t以下于下表,求活化能E和指前因子A。 解:由Arrhenius公式,,理数据如下t/℃253545k/s-11.06×10-53.19×10-49.86×10-42.92×10-3 E= 1.09×10×8.314=90.6kJ·mol
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11.31 在气相中，异丙烯基稀丙基醚 (A) 异构化为稀丙基丙酮 (B) 是一级反映。其速度常数 k 于热力学温度 T 的关系为 150 ℃ 时，由 101.325 kPa 的 A 开始，到 B 的分压达到 40.023 kPa ，需多长时刻。 10.32 某药物分解反映的速度常数与温度的关系为： （ 1 ）在 30 ℃ 时，药物第一小时的分解率是多少？ （ 2 ）假设此药物分解 30% 时即以为失效，那么药物在 30 ℃ 下保留的有效期为多长时刻？ （ 3 ）欲是有效期延长两年以上，那么保留温度不能超过量少度？ 10.33 某一级对行反映 的速度常数与温度的关系式别离为： 且 c A ， 0 = 0. 5 mol·dm -3 ， c B ， 0 = 0.0 5 mol·dm -3 。试计算： （ 1 ）逆反映的活化能； （ 2 ） 400K 时，反映 10s 时 A 、 B 的浓度 c A ， c B ； （ 3 ） 400K 时，反映达到平稳时的 A 、 B 的浓度 c A ， e ， c B ， e ； 11.34 某反映由相同初始浓度开始到转化率达 20 % 所需时刻，在 40 ºC 时为 15 min ， 60 ºC 时为 3 min 。试计算此反映的活化能。 11.35 反映 A+2B → D 的速度方程为 （ 1 ） c A ， 0 = 0. 1 mol·dm -3 ， c B ， 0 = 0. 2 mol·dm -3 ； 300 K 下反映 20 s 后 c A = 0 .01 mol·dm -3 ，问继续反映 20 s 后 c A = ? （ 2 ）初始浓度同上，恒温 400 K 下反映 20 s 后， c A = 0.003918 mol·dm -3 ，求活化能。 11.36 溶液中某光化学活性卤化物的消旋作用如下： 在正、逆方向上皆为一级反映，且两速度常数相等。假设原始反映物为纯的右旋物质，速度常数为 1.9×10 -6 s -1 ，试求： （ 1 ） 转化 10 % 所需时刻； （ 2 ） 24 h 后的转化率。 11.37 若 为对行一级反映， A 的初始浓度为 c A ， 0 ；时刻为 t 时， A 和 B 的浓度别离为 c A ， 0 - c A 和 c B 。 （ 1 ）试证 （ 2 ） 已知 k 1 为 0.2s -1 ， k - 1 为 0.01s -1 ， c A ， 0 =0.4 mol·dm -3 ，求 100 s 后 A 的转化率。 ∵ ∴ ∴ 11.39 关于两平行反映： 反映开始时只有 A （ g ），且 c A ， 0 =0.02 mol·dm -3 ， k 1 =3.0s -1 ， k 2 =2.5s -1 ， k 3 =4.0s -1 ， k 4 =5.0s -1 。 （ 1 ）试写出别离用 c A 、 c B 、 c C 、 c D 表示的速度方程； （ 2 ）求反映物 A 的半衰期； （ 3 ）当反映物 A 完全反映（即 c A =0 ）时， c B 、 c C 、 c D 列位多少。 c B + c C + c D = 0.02 11.40 高温下乙酸分解反映如下： 在 1089K 时， k 1 =3.74s -1 ， k 2 =4.65s -1 。 （ 1 ）试计算乙酸反映掉 99% 所需时刻； （ 2 ）当乙酸全数分解时，在给定温度下能取得乙烯酮的最大产量是多少？ 11.42 当存在碘催化剂时，氯苯（ C 6 H 5 Cl ）与 Cl 2 在 CS 2 溶液中有以下平行二级反映： 在室温、碘的浓度必然的条件下，当氯苯（ C 6 H 5 Cl ）与 Cl 2 在 CS 2 溶液中的初始共度均为 0.5mol·dm -3 时 ,30min 后有 15% 的 C 6 H 5 Cl 转化为 o-C 6 H 4 Cl 2 ，有 25% 的 C 6 H 5 Cl 转化为 p -C 6 H 4 Cl 2 。试求反映速度常数 k 1 和 k 2 。 11.43 气相反映 是二级反映。此刻一含有过量碘的反映器中充入 50.663kPa 的 H 2 （ g ）。已知 673.2K 时该反映的速度常数 k =9.869×10 -9 kPa -1 ·s -1 ， 固体碘的饱和蒸气压为 121.59 kPa （假设固体碘蒸气处于快速平稳），且没有逆反映。 （ 1 ）计算所加入的反映掉一半所需时刻； （ 2 ）验证下述机理符合二级反映速度方程。 那么： 故： 11.44 某气相反映的机理如下： 其中对活泼物质 B 可运用稳态近似法。求该反映的速度方程；并证明此反映在高压下为一级，低压下为二级。 11.45 假设反映 A 2 + B 2 → 2AB 有如下机理，求各机理以 v AB 表示的速度常数。 （ 1 ） （ 2 ） （ 3 ） 11.46 气相反映 H 2 + Cl 2 → 2HCl 的机理为 试证： 11.47 假设反映 的机理如下，求以 表示的速度方程。 11.48 有氧存在时。臭氧的分解机理如下： （ 1 ）别离导出用 O 3 分解速度和 O 2 生成速度所表示的表达式，并指出二者的关系； （ 2 ）已知臭氧分解反映的表观活化能为 119.2kJ·mol -1 ， O 3 和 O· 的摩尔生成焓别离为 142.7 kJ·mol -1 和 249.17 kJ·mol -1 ，求上述第二步的活化能。 那么： 11.49 反映 H 2 +I 2 → 2HI 的机理为 （ 1 ）推到该反映的速度方程； （ 2 ）计算反映的表观活化能。 11.50 已知质量为 m 的气体分子的平均速度为 求证同类分子间 A 关于 A 的平均相对速度 。 则 11.51 利用上题结果试证同类分子 A 与 A 间的碰撞数为 11.52 利用上题结果试证：气体双分子反映 2A → B 的速度方程（设概率因子 P = 1 ）为 c 11.53 乙醛气相分解为二级反映。活化能为 190.4kJ·mol -1 ，乙醛分子直径为 5×10 -10 m 。 11.54 假设气体分子的平均速度为 ，那么一个 A 分子在单位时刻内碰撞其它 A 分子的次数 试证每一个分子在两次碰撞之间所走过的平均距离为 11.56 试由式 (11.9.1 13 ) 及上题的结论证明双分子气相反映 11.57 在 500 K 周围，反映 的指前因 A=10cm 3 ·mol -1 ·s -1 ， 11.59 计算每摩尔波长为 85 nm 的光子所具有的能量。