中南大学刘世军版物化教材答案老师布置的题.ppt

9、解： 14、解： 电池反应： * 3、N2O5的分解反应N2O5 →2NO2+ O2是一级反应，已知某温度下该反应的速率常数为4.8×10–4s–1。 （1）求反应的半衰期； （2）若反应在密闭容器中进行，反应开始时容器中只 充有N2O5，其压力为66.66kPa，求算反应开始后 10s及10min时的压力。 解： （1）对于一级反应有： （2）由题意得： N2O5 →2NO2+ O2 总压 一级反应方程 当10s时， 当10min时， 5、解： （1）由速率常数单位知反应为二级反应，故有： （2）、由题意得： 根据 7、解： 若是零级反应，则 代入各组数据得： 计算结果表明，k0基本为常数，可见反应确为零级反应。 t/min 6.5 13.0 26.5 52.6 ∞ 54.4 65.1 83.2 103.9 124.1 8、二甲醚气相分解反应为： CH3OCH3（A）= CH4（B）+ H2（C）+ CO（D） 773K时，将二甲醚充入真空反应器内，测量反应器内 压强的变化，数据如下： 求反应级数n。 解： CH3OCH3(A)= CH4(B)+ H2(C)+ CO(D) 总压 设题给的反应为一级反应，则有： 把 和 代入，则： 把题给的各组数据代入上式： 计算结果表明，k1基本为常数，可见反应确为一级反应。 在一定的温度及初始浓度条件下，测得的分数寿期如下： 0.1 0.01 298 36 72 0.2 0.02 298 18 36 0.1 0.01 308 18 36 [Co（NH3）5F2+]0 /mol?dm–3 [H+]0 /mol?dm–3 T/K 10–2t1/2s–1 10–2t3/4s–1 （1）求反应级数α及β； （2）求算298K和308K时的速率常数k； （3）求算活化能。 13、反应 被酸 催化。若反应速率方程为： r = k[Co（NH3）5F2+]α[H+]β 解：（1）因为H+作为催化剂，在反应进程中[H+]=常数，故 由表中数据可见，反应的 ，这正是一级反应的特征， 则 又因为 代入289K时的两组数据，得 （3） （2） 17、已知反应A（g）= B（g）+C（g）在298K时，正、逆反应的 速率常数kf和kr分别为0.2s–1和5.0×10–9Pa–1s–1，当温度上升 到310K时，kf和kr都增加到原来的两倍。 （1）求算反应在298K时的平衡常数； （2）求算正、逆反应的活化能； （3）如果在298K反应开始时只有反应物A（g），其压强为 101.325kPa，计算当总压强增至151.987kPa时所需时间。 解： （1）反应在298K时的平衡常数： （2）求算活化能： 正反应的活化能： 逆反应的活化能： 由已知条件知： 即 （3） 总压强增至151.987kPa时所需时间为 21、甲烷的热分解反应由如下的4 个基元反应所组成，试推导 总反应的速率方程。 （1） （2） （3） （4） 根据稳态法得： 解： 由4个基元反应可得总反应为 ： 反应速率可用三种物质的浓度变化表示，它们的关系如下 ： 由（3）式得： 把（4）式代入（2）式整理得： 把（3）式整理得： 把（5）式代入（6）式整理得： 根据题给第三个基元反应得： 或由题给第2个基元反应得： 由（5）式和（7）式得： 反应速率为 或由题给4个基元反应得： 把（5）式和（7）式代入上式得： 反应速率为 22、N2O5的分解历程如下： （a）设NO和NO3是活泼中间物，请用稳态假设推导出用O2的 生成表示的反应速率方程ra （b）设反应（2）是速控步，请用平衡假设求出反应速率方程rb （c）什么情况下，ra = rb？ 解： （a） 用O2的生成表示的反应速率方程 根据稳态法得 （2） 由（3）式得： 代入（2）式有 整理得： 代入（1）有 （b） 由于反应（2）是