大学物理化学7–动力学课后习题及答案.doc

动力学课后习题 习题1 某溶液中反应A + B?Y 开始时A与B的物质的量相等，没有Y，1h后A的转化率为75%，问2h后A尚有多少未反应？假设： （1）对A为一级，对B为零级； （2）对A，B皆为一级； （3）对A，B皆为零级。 习题2 某反应 A → Y ＋ Z ，在一定温度下进行，当t = 0，cA,0=1mOl·dm－3时，测定反应的初始速率υA,0=0.01mOl·dm－3·s－1。试计算反应物A的物质的量浓度cA＝0．50mOl·dm－3及xA=0.75时，所需时间，若对反应物A分别为(i) 0级；(ii) 1级；(iii) 2级； 习题3 已知气相反应 2A + B ?2Y的速率方程为。将气体A和B按物质的量比2：1引入一抽空的反应器中，反应温度保持400 K。反应经10min后测得系统压力为84 kPa，经很长时间反应完了后系统压力为63 kPa。试求： (1)气体A的初始压力pA,0及反应经10 min后A的分压力pA； (2)反应速率系数kA； (3)气体A的半衰期。 习题4 反应 2A(g)+B(g)Y(g) 的动力学方程为 －= kBcc。今将A与B的摩尔比为2∶1的混合气体通入400 K定容容器中，起始总压力为3.04 kPa，50s后，总压力变为2.03 kPa，试求反应的反应速率系数kB及kA。 习题5 已知反应2HI→ I2 + H2，在508℃下，HI的初始压力为10132.5 Pa 时，半衰期为135 min；而当HI的初始压力为101 325 Pa时，半衰期为13.5 min。试证明该反应为二级，并求出反应速率系数(以dm3·mol－1·s－1及以 Pa－1·s－1表示)。 习题6 某有机化合物A，在酸的催化下发生水解反应。在50℃，pH=5和pH＝4的溶液中进行时，半衰期分别为138.6min和13.86 min，且均与cA,0无关，设反应的速率方程为 (i) 试验证：α＝1，β＝1； (ii) 求50℃时的kA； (iii)求在50℃，pH=3的溶液中，A水解75%需要多少时间? 习题7 在定温定容下测得气相反应A(g) + 3B(g)2Y(g)的速率方程为：?=kApAp。在720K时，当反应物初始压力pA,0=1333Pa，pB,0=3999Pa时测出得用总压力表示的初始反应速率为?[]t=0 = 200 Pa-1·min?1。 （1） 试求上述条件下反应的初始反应速率 －（）t=0，kA及气体B反应掉一半所需的时间； （2）已知该反应的活化能为83.14kJ·mOl ，试求反应在800K，pA?0=pB,0=2666Pa时的初始反应速率 －（）t=0。 习题8 下列平行反应，主、副反应都是一级反应： k1 Y(主反应) 已知lg(k1 / s) = － + 4.00 ； A k2 Z(副反应)。 lg(k2 / s) = －+ 8.00 (1) 若开始只有A，且cA,0 = 0.1 mol·dm，计算400 K时，经10 s，A的转化率为多少 ? Y和Z的浓度各为多少 ? (2) 用具体计算说明，该反应在500 K进行时，是否比400 K时更为有利 ? 习题9 对行反应A Y，都为一级，k1=1×10?2 s?1，反应平衡常数Kc=4，如果cA?0=0.01 mol?dm?3，cY,0=0，计算30 s后Y的浓度。 习题10 反应 2NO + O2 ? 2NO2 的反应机理为及各元反应的活化能为： (i) 2NO N2O2； E1=82 kJ·mol?1 (ii) N2O2 2NO； E-1= 205 kJ·mol?1 (iii) N2O2 +O2 2NO2；E2 =82 kJ·mol?1 设前两个元反应达平衡，试用平衡态处理法建立总反应的动力学方程式，并求表观活化能。 习题11 反应 C2H6+ H2 ? 2CH4 的反应机理如下： (i) C2H6 2CH3 ； (ii) CH3 + H2 CH4 + H； (iii) H + C2H6 CH4 ＋CH3。 设第一个反应达到平衡，平衡常数为 Kc；设H处于稳定态, 试建立CH4 生成速率的动力学方程式。 动力学课后习题答案 习题1 [题解]：－dcA/dt = kAcA?cB? （1）?=1，?=0，即－dcA/dt = kAcA