题目
某些农药的敌敌畏水解反应是一级反应,而水解速率是考察其杀虫效果的重要指标。表示农药水解速率的方法通常用水解速率常数或半衰期。(1) 敌敌畏在酸性介质中20℃的半衰期为61.5d, 试求敌敌畏在20℃时的水解速率常数;(2) 敌敌畏在酸性介质中70℃时的速率常数为0.173h-1, 试求敌敌畏水解反应的活化能。
某些农药的敌敌畏水解反应是一级反应,而水解速率是考察其杀虫效果的重要指标。表示农药水解速率的方法通常用水解速率常数或半衰期。
(1) 敌敌畏在酸性介质中20℃的半衰期为61.5d, 试求敌敌畏在20℃时的水解速率常数;
(2) 敌敌畏在酸性介质中70℃时的速率常数为0.173h-1, 试求敌敌畏水解反应的活化能。
题目解答
答案
(1)敌敌畏的水解反应为一级反应,其半衰期为
∴ 
(2)已知 kA(20℃) = 1.13×10-2d-1 = 27.12×10-2h-1, kA(70℃) = 0.173h-1.
∵ 
即
解得 Ea = 7.520kJ·mol-1
解析
步骤 1：计算敌敌畏在20℃时的水解速率常数
敌敌畏的水解反应为一级反应，其半衰期公式为：
${t}_{1/2}=\dfrac {0.693}{{k}_{A}}$
其中，${t}_{1/2}$是半衰期，${k}_{A}$是水解速率常数。根据题目给出的半衰期，可以计算出水解速率常数。
步骤 2：计算敌敌畏水解反应的活化能
已知敌敌畏在酸性介质中20℃和70℃时的速率常数，可以使用阿伦尼乌斯方程计算活化能。阿伦尼乌斯方程为：
$\ln \dfrac {{k}_{{A}_{2}}}{{k}_{A}1}=\dfrac {{E}_{a}}{R}(\dfrac {1}{{T}_{1}}-\dfrac {1}{{T}_{2}})$
其中，${k}_{{A}_{2}}$和${k}_{A1}$分别是不同温度下的速率常数，${E}_{a}$是活化能，$R$是气体常数，${T}_{1}$和${T}_{2}$是绝对温度。
敌敌畏的水解反应为一级反应，其半衰期公式为：
${t}_{1/2}=\dfrac {0.693}{{k}_{A}}$
其中，${t}_{1/2}$是半衰期，${k}_{A}$是水解速率常数。根据题目给出的半衰期，可以计算出水解速率常数。
步骤 2：计算敌敌畏水解反应的活化能
已知敌敌畏在酸性介质中20℃和70℃时的速率常数，可以使用阿伦尼乌斯方程计算活化能。阿伦尼乌斯方程为：
$\ln \dfrac {{k}_{{A}_{2}}}{{k}_{A}1}=\dfrac {{E}_{a}}{R}(\dfrac {1}{{T}_{1}}-\dfrac {1}{{T}_{2}})$
其中，${k}_{{A}_{2}}$和${k}_{A1}$分别是不同温度下的速率常数，${E}_{a}$是活化能，$R$是气体常数，${T}_{1}$和${T}_{2}$是绝对温度。