中南大學(xué)物理化學(xué)第七章 作業(yè)解答（課堂PPT）

解：,（1）對于一級反應(yīng)有：,1,2020/5/20,（2）由題意得：,一級反應(yīng)方程,當(dāng)10s時(shí)，,當(dāng)10min時(shí)，,2,2020/5/20,5、解：,（1）由速率常數(shù)單位知反應(yīng)為二級反應(yīng)，故有：,（2）、由題意得：,根據(jù),3,2020/5/20,4,2020/5/20,求反應(yīng)級數(shù)n。,5,2020/5/20,設(shè)題給的反應(yīng)為一級反應(yīng)，則有：,把和代入，則：,把題給的各組數(shù)據(jù)代入上式：,6,2020/5/20,計(jì)算結(jié)果表明，k1基本為常數(shù)，可見反應(yīng)確為一級反應(yīng)。,7,2020/5/20,在一定的溫度及初始濃度條件下，測得的分?jǐn)?shù)壽期如下：,（1）求反應(yīng)級數(shù)及；,（2）求算298K和308K時(shí)的速率常數(shù)k；,（3）求算活化能。,8,2020/5/20,解：（1）因?yàn)镠+作為催化劑，在反應(yīng)進(jìn)程中H+=常數(shù)，故,由表中數(shù)據(jù)可見，反應(yīng)的，這正是一級反應(yīng)的特征，,則,又因?yàn)?代入289K時(shí)的兩組數(shù)據(jù)，得,9,2020/5/20,（3）,（2）,10,2020/5/20,17、已知反應(yīng)A（g）=B（g）+C（g）在298K時(shí)，正、逆反應(yīng)的速率常數(shù)kf和kr分別為0.2s1和5.0109Pa1s1，當(dāng)溫度上升到310K時(shí)，kf和kr都增加到原來的兩倍。,解：,（1）反應(yīng)在298K時(shí)的平衡常數(shù)：,11,2020/5/20,由已知條件知：,即,（3）,12,2020/5/20,總壓強(qiáng)增至151.987kPa時(shí)所需時(shí)間為,13,2020/5/20,21、甲烷的熱分解反應(yīng)由如下的4個(gè)基元反應(yīng)所組成，試推導(dǎo)總反應(yīng)的速率方程。,（1）,（2）,（3）,（4）,14,2020/5/20,根據(jù)穩(wěn)態(tài)法得：,解：,由4個(gè)基元反應(yīng)可得總反應(yīng)為：,反應(yīng)速率可用三種物質(zhì)的濃度變化表示，它們的關(guān)系如下：,15,2020/5/20,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：,根據(jù)題給第三個(gè)基元反應(yīng)得：,16,2020/5/20,或由題給第2個(gè)基元反應(yīng)得：,由（5）式和（7）式得：,反應(yīng)速率為,或由題給4個(gè)基元反應(yīng)得：,把（5）式和（7）式代入上式得：,反應(yīng)速率為,17,2020/5/20,22、N2O5的分解歷程如下：,（a）設(shè)NO和NO3是活潑中間物，請用穩(wěn)態(tài)假設(shè)推導(dǎo)出用O2的生成表示的反應(yīng)速率方程ra,（b）設(shè)反應(yīng)（2）是速控步，請用平衡假設(shè)求出反應(yīng)速率方程rb,（c）什么情況下，ra=rb？,解：,（a）,用O2的生成表示的反應(yīng)速率方程,18,2020/5/20,根據(jù)穩(wěn)態(tài)法得,（2）,整理得：,代入（1）有,19,2020/5/20,（b）,由于反應(yīng)（2）是速控步，故總反應(yīng)速率可表示為,由于反應(yīng)（2）是慢反應(yīng)，NO3的消耗速率較慢，因此NO2的濃度相當(dāng)