发布时间 : 星期三 文章物理化学 林树坤 第8章 化学动力学 习题答案更新完毕开始阅读aaa7e2d1bfd5b9f3f90f76c66137ee06eef94edf
第8章 化学动力学 习题
1. 请根据质量作用定律写出下列基元反应的反应速率表示式（试用各种物质分别表示）。
k（1）A?B???2P
k??2P （2）2A+B?（3）A?2B?P?2S （4）2Cl?M?Cl2?M 解： （1）?（3）?
nn2. 某气相反应的速率表示式分别用浓度和压力表示时为?c?kccA和?p?kppA，试求
dcdcAdc1dcP1dcA1dcP2（2）???B??kcAcB，??B??kcAcB，
2dtdt2dtdtdt2dt1dcCldcCl2dcA1dcBdcP1dcS22，（4）???kcClcM。 ?????kcAcB2dtdtdt2dtdt2dtkc与kp之间的关系，设气体为理想气体。
nn?kp(RT)ncA解：因为 pA=cBRT=cART， kccA，则 kc?kp(RT)n
3. 298K时N2O5(g)分解反应其半衰期t1/2为5.7h，此值与N2O5的起始浓度无关，试求： （1）该反应的速率常数。（2）作用完成90%时所需时间。 解：根据题意判断该分解反应为一级反应，因此可求得
ln2ln2??0.1216h?1，（2）t?t1/25.7ln11ln1?x?1?0.9?18.94h k0.1216（1）k?
4. 某人工放射性元素放出?粒子，半衰期为15min，试问该试样有80%分解，需时若干？ 解：根据题意判断该放射反应为一级反应，因此可求得
ln2ln2??0.04621min?1，（2）t?t1/215ln11ln1?x?1?0.8?34.83min。 k0.04621（1）k?
5. 把一定量的PH3(g)迅速引入温度为950K的已抽空的容器中，待反应物达到该温度时开始计时(此时已有部分分解)，测得实验数据如下：
t/s p/kPa
0 35.00
58 36.34
108 36.68
∞ 36.85
k??P4(g)?6H2(g)为一级反应，求该反应的速率常数k值。已知反应4PH3(g)?（设在t=∞
时反应基本完成）。 解：利用一级反应的公式， lnc0?k1t， c0正比于p?─p0，c正比于p?─pt， c所以 k=ln1tp??p0
p??pt136.85?35.00ln?0.0222s?1， 5836.85?36.34当t=58s时， k1?当t=108s时， k2?136.85?35.00ln?0.0221s?1 10836.85?36.68 k?0.0222s?1
6. 在298K时，NaOH与CH3COOCH3皂化作用的速率常数k2与NaOH与CH3COOC2H5皂化作用的
?的关系为k2=2.8k2?。试问在相同的实验条件下，当有90%的CH3COOCH3被分解速率常数k2时，CH3COOC2H5的分解百分数为若干？（设碱与酯的浓度均相等） 解：由二级反应的动力学方程，
11??kt， cc0111??1k1tc0(1?0.9)c01?0.9?， ?2.8 x=76.27%
111kt2??1c0(1?x)c01?x
7. 某放射性元素经14天后，活性降低了6.85%。试求：（1）该放射性元素的半衰期；（2）若要分解掉90%，需经多长时间？
解：放射性元素的衰变符合一级反应规律。 设反应开始时，其活性组分为100%，14天后，剩余的活性组分为100%─6.85%，
则：k?ln1tcA,0cA,0?x?1100ln?5.07?10?3d?1 14100?6.85t1?ln2/k?ln2/(5.07?10?3)?136.7d
2t?
cA,0111ln?ln?454.2d ?3kcA,0?0.9cA,05.07?101?0.98. 在某化学反应中随时检测物质A的含量，1小时后，发现A已作用了75%，试问2小时后A还剩余多少没有作用？若该反应对A来说是： （1）一级反应。
（2）二级反应（设A与另一反应物B起始浓度相同）。 （3）零级反应（求A作用所需时间）。 解：（1）由一级反应速率公式，
ln111-1
?kt ， ln?k?1 ，k=1.386h，ln?1.386?2， x=6.25% 1?x1?0.75x11?k0.25c0c0?（2） x=14.3%
112k?xc0c0（3） c0─0.25c0=k k=0.75 c0 ，t=
c0?cc0??1.33h k0.75c09. 设有一反应2A(g)?B(g)?G(g)?H(s)在某恒温密闭容器中进行，开始时A和B的物质的量之比为2：1，起始总压为3.0，在400K时，60s后容器中的总压力为2.0，设该反应的速率方程为：?dpB.50.5?kpp1ApB，求400K时，150s后容器中B的分压。. dt0解：因为温度。体积相同，所以nA:nB?p0A:pB?2:1
0即 p0A?2pB ，PA=2pB ， ?dpB.50.51.50.51.522?kpp1ApB?kp(2pB)pB?2kppB?k?pB dt
2A（g）+B（g）=G（g）+H（s）
0t=0 2Pb0 Pb0 0 0 P总?3pB
00t=t 2pB pB pB?pB 0 p总?pB?2pB
111010?(2.0?1.0)?0.5kPa p总??3.0?1.0kPa ， pB?p总?pB223311对二级反应有 ?0?k?t
pBpB0pB???当t=150s时，
11??k??60s，0.51.0k??0.0167(kPa.s)?1 求得 PB=0.285kPa
10. 某物质A的分解是二级反应。恒温下反应进行到A消耗掉初浓度的1/3所需要的时间是2min，求A消耗掉初浓度的2/3所需要的时间。 解：
由11??kAtcAcA,01111111得kA?(?)?(?)?tcAcA,0t2/3cA,0?2/3cA,02cA,0t2/31?2t2/3kAcA,0t1/3?
1112(?)??2?2t2/3?8minkAcA,0?1/3cA,0kAcA,011. 如反应物的起始浓度均为a，反应的级数为n（且n?1），证明其半衰期表示式为（式中k为速率常数）：
t1/2?2n?1?1an?1k(n?1)
dx(a?x)1?n?a1?n?(a?x)1?n?a1?ndxnxt??0kdt，解： ?0积分得 t? ?kt，?k(a?x)，
k(n?1)1?ndt(a?x)n当x=a时， t1/2
12a??1?n?a???a2???k(n?1)1?n??1?1?n?1?n????1?a?2???2n?1?1???n?1 ?k(n?1)ak(n?1)