题目
某气相 1-1 级平行反应 M →R (k1);M→ S (k2),其指前因子 A1= A2,活化能 E1≠E2,但均与温度无关,现测得 298 K 时 ,k1/ k2= 100,则 754 K 时 k1/k2为:A. 2500B. 2.5C. 6.2D. 缺活化能数据,无法解
某气相 1-1 级平行反应 M →R (k1);M→ S (k2),其指前因子 A1= A2,活化能 E1≠E2,但均与温度无关,现测得 298 K 时 ,k1/ k2= 100,则 754 K 时 k1/k2为:
A. 2500
B. 2.5
C. 6.2
D. 缺活化能数据,无法解
题目解答
答案
C. 6.2
解析
步骤 1：理解反应速率常数与温度的关系
反应速率常数 k 与温度 T 的关系由阿伦尼乌斯方程给出：k = A * exp(-Ea / (R * T))，其中 A 是指前因子，Ea 是活化能，R 是理想气体常数，T 是绝对温度。
步骤 2：应用阿伦尼乌斯方程
由于指前因子 A1 = A2，活化能 E1 ≠ E2，且均与温度无关，我们可以写出两个反应的速率常数比值：k1/k2 = exp((E2 - E1) / (R * T))。
步骤 3：计算 298 K 时的速率常数比值
已知 298 K 时 k1/k2 = 100，代入阿伦尼乌斯方程：100 = exp((E2 - E1) / (R * 298))。
步骤 4：计算 754 K 时的速率常数比值
将 T = 754 K 代入阿伦尼乌斯方程：k1/k2 = exp((E2 - E1) / (R * 754))。
步骤 5：计算比值
由于 100 = exp((E2 - E1) / (R * 298))，我们可以求出 (E2 - E1) / (R * 298) 的值，然后代入 754 K 时的方程求解 k1/k2。
反应速率常数 k 与温度 T 的关系由阿伦尼乌斯方程给出：k = A * exp(-Ea / (R * T))，其中 A 是指前因子，Ea 是活化能，R 是理想气体常数，T 是绝对温度。
步骤 2：应用阿伦尼乌斯方程
由于指前因子 A1 = A2，活化能 E1 ≠ E2，且均与温度无关，我们可以写出两个反应的速率常数比值：k1/k2 = exp((E2 - E1) / (R * T))。
步骤 3：计算 298 K 时的速率常数比值
已知 298 K 时 k1/k2 = 100，代入阿伦尼乌斯方程：100 = exp((E2 - E1) / (R * 298))。
步骤 4：计算 754 K 时的速率常数比值
将 T = 754 K 代入阿伦尼乌斯方程：k1/k2 = exp((E2 - E1) / (R * 754))。
步骤 5：计算比值
由于 100 = exp((E2 - E1) / (R * 298))，我们可以求出 (E2 - E1) / (R * 298) 的值，然后代入 754 K 时的方程求解 k1/k2。