物理化学下册习题答案（全部） - 教育文库 第七章 化学反应动力学 1．以氨的分解反应2NH3==== N2＋3H2为例，导出反应进度的增加速率，， 与之间的关系，并说明何者用于反应速率时与选择哪种物质为准无关 解： ∴ ， ， 2．甲醇的合成反应如下： CO＋2Ｈ2 ===== CH3OH 已知， 求，各为多少? （答案：2.44，4.88mol·dm-3·h-1 ） 解：，3．理想气体反应 2N2O5 → 4NO2＋O2，在298.15 K的速率常数k是1.73×10-5ｓ-1，速率方程为1)计算在298.15K、、12.0 dm3的容器中，此反应的和即各为多少?(2)计算在(1)的反应条件下，1s内被分解的N2O5分子数目（答案：（1）7.1×10-8，-1.14×10-7md·dm-3·s-1 （2）1.01×1018 ） 解：（1）mol·dm-3 mol·dm-3·s-1 1 ∴ mol·dm-3·s-1 （2）1.4310-7312.036.02231023=1.0131018个分子 4．已知每克陨石中含238U 6.3×10-8ｇ，He为20.77×10st1:chmetcnv UnitName=\SourceValue=\238TCSC=\-6cm3(标准状态下)，238U的衰变为一级反应：U → 206Pb＋84He由实验测得238U的半衰期为年） 解： 每克陨石中含He： mol 最开始每克陨石中含238U的量： mol 现在每克陨石中含238U的量： mol ＝4.51×109 y，试求该陨石的年龄。
（答案：2.36×109衰变速率常数： ∴ 5．303.01 K时甲酸甲酯在85%的碱性水溶液中水解，其速率常数为4.53 mol-1·L·s-1 (1) 若酯和碱的初始浓度均为1×10-3mol·L-1，试求半衰期 (2 )若两种浓度，一种减半，另一种加倍，试求量少者消耗一半所需的时间为多少 （答案：220.8，82.36s） 解：(1) 甲酸甲酯的水解反应为二级反应，且当酯和碱的初始浓度相等时，其速率方程可化为纯二级反应速率方程形式：2 故： (2) 且当酯和碱的初始浓度不相等时为混二级反应， 将反应简写为： A + B → 产物 设t = 0时： 2×10-3 0.5×10-3 0 即：cA,0 = 2×10-3 mol·L-1，cB,0 = 0.5×10-3 mol·L-1， 则动力学方程为： 对B：当cB = 0.5cB,0时，必有：cA =1.75×10-3 mol·L-1， 所以对B而言： 7．在1100 K，测得NH3在W上起催化反应的数据如下： NH3的初压 35330 17332 7733 p0/Pa 7.6 3.7 1.7 半衰期t1/2/min (1) 试证明该反应近似为零级反应；(2)求速率常数ｋ0。
（答案：38.66Pa·s-1） 解：(1) 对于纯零级反应，其半衰期为用尝试法计算k0如下： Pa·s-1 ; ，则Pa·s-1 Pa·s-1 k0值基本为常数，因此为零级反应 (2) 该反应的速率常数k0值可取以上3个计算值的平均值：k0 =38.56 Pa·s-1 3 8．777 K时二甲醚分解实验测得如下数据，试用微分法确定反应 CH3OCH3 → CH4＋CO＋H2 的级数 0 390 665 1195 2240 3155 ∞ ｔ／ｓ 41597 54396 62395 74927 95192 103858 124123 ｐ体系／Pa ［提示：先由p体系及p０求出不同ｔ时的pCH3OCH3，作图求-dp／dt］（答案：一级） 解： CH3OCH3 → CH4＋CO＋H2 t =0 p0 t = t pCH3OCH3 pCH4 = pCO = pH2 = p0- pCH3OCH3 p体系= ∑pi = 3p0- 2 pCH3OCH3 ∴ pCH3OCH3 =3[p0-p体系]/2 从而得到下列数据： t /s 0 390 665 1195 2240 3155 pCH3OCH3 /Pa 41597 35197 31198 24932 14799 10466 d/dt k×104 16.41 4.66 14.54 4.66 11.02 4.74 9.69 4.55 4.74 4.52 注：d/dt= ( p0 - pCH3OCH3) / t， k = ( d/dt)×(1/ pCH3OCH3) 所得速率常数基本不变，故为一级反应。
9. 10.4 11．设有对峙反应A Ｄ，A的初始浓度为＝1.89 mol·L-1，ｔ时间测得D的浓度x为：ｔ／ｓ x／(mol·L-1) 180 0.2 300 0.33 420 0.43 900 0.78 1 440 1.05 ∞ 1.58(xe) 求正、逆反应速率常数（答案：6.29×10-4 s-1，1.23×10-4s-1） 解： 对峙反应 A Ｄ为正、逆反应均为一级反应，则： ，试算得如下数据： 5 第 7 页 共 7 页。