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1、上海交通大学物理化学动力学习题化学动力学 1.反应为一级气相反应,320 C时。 问在320 C加热90 min的分解分数为若干? 解:根据一级反应速率方程的积分式 2某一级反应,反应进行10 min后,反应物反应掉30%。问反应掉50%需多少时间? 解:根据一级反应速率方程的积分式 3偶氮甲烷分解反应 为一级反应。287 C时,一密闭容器中。 初始压力为21.332 kPa,1000 s后总压为22.732 kPa,求解:设在t时刻的分压为p, 1000 s后以用分压表示组成: ,对密闭容器中的气相反应,可4某一级反应解:一级反应的速率方程 ,初始速率为。求和初始浓度。 ,1 h后速率为5某
2、二级反应,两种反应物的初始浓度皆为,经10 min后反应掉25 %,求 。 , 解:由于A和B的计量系数和初始浓度相同,因此在反应过程中令,由速率方程的积分式的 6 稀溶液的电导比例于离子浓度,因而产生离子的反应可通过电导测定来确定反应的进程。叔戊基碘在乙醇水溶液中的水解反应 为一级反应。现此反应在电导池中进行,由于反应不断产生大。 若试证: 分别为时的电导,因而溶液电导G不断随时间t而增分别为t = 0和t时的浓度。, 证:对于稀溶液,离子的摩尔电导率近似等于 等于的初始浓度。完全水解产生的电解质的浓度为的浓度,反应进行到t,生成 由于是一级反应 7溶液反应 的速率方程为 20 C,反应开始
3、时只有两反应物,其初始浓度依次为,求k。 ,因此 , 解:题给条件下,在时刻t有,反应20 h后,测得积分得到 8 在500 C及初压为101.325 kPa时,某碳氢化合物的气相分解反应的半衰期为2 s。若初压降为10.133 kPa,则半衰期增加为20 s。求速率常数。 解:根据所给数据,反应的半衰期与初压成反比,该反应为2级反应。 9 某溶液中反应,开始时反应物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尚有多少未反应?假设: 对A为一级,对B为零级; 对A、B皆为1级。 解:用a 表示A的转化率。对于,反应的速率方程为 对,由于A与B的初始浓度相同,速率方
4、程为 10 反应的速率方程为。 若初始溶度,求。 ,25 C时 若将反应物A与B的挥发性固体装入密闭容器中,已知25 C时A和B的饱和蒸气压分别为10 kPa和2 kPa,问25 C时0.5 mol A转化为产物需多长时间? 解:在的情况下,速率方程化为 在的情况下,假设A和B的固体足够多,则在反应过程中气相中A和B的浓度不变,既反应速率不变,因此 11 65 C时气相分解的速率常数为,活化能为,求80 C时的k及。 解:根据Arrhenius公式 根据k的单位,该反应为一级反应 12 双光气分解反应为一级反应。将一定量双光气迅速引入一个280 C的容器中,751 s后测得系统的压力为2.71
5、0 kPa;经过长时间反应完了后系统压力为4.008 kPa。305 C时重复试验,经 320 s系统压力为2.838 kPa;反应完了后系统压力为3.554 kPa。求活化能。 解:根据反应计量式,设活化能不随温度变化 13 某反应由相同初始浓度开始到转化率达20 %所需时间,在40 C时为15 min,60 C时为3 min。试计算此反应的活化能。 解:根据Arrhenius公式 对于任意级数的化学反应,如果初始浓度和转化率相同,则 ,因此 14 反应的速率方程为 ;300 K下反应20 s后 ,问继续反应20 s后初始浓度同上,恒温400 K下反应20 s后,求活化能。 ,方程化为 解:反应过程中,A和B有数量关系 400 K下 15 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应,且两速率常数相等。若原始反应物为纯的右旋物质,速率常数为,试求: 转化10 %所需时间; 24 h后的转化率。 解:速率方程为 该方程的解为