第^一章化学动力学基础(一)
1. 298 K时NaJg)—Ma (g) + *O?Q,该分解反应的半衰期皿=5” 7 h?此值与N心G的 起始浓度无关.试求，
(1) 该反应的速率常数*
C2)N2(?Cg)转化掉90%所需的时间.
解r(l>V^反应的半衰期与起始浓度无关
二该反应为一级反应 对于一级反应 ⑴严晋 Λ??^-^-= Ot 1216 h^Λ 1=?
IIfrI DItn
(2) 对于一级反应
t =
? ?? 0.1216 h^
ln=, X bl
I -90?
= is
*
94 IL
2. 某物质A分解反应为二级反应\当反应进行到A消耗了 1/3时,所需时间为2 rnim若继续反应掉同 样这些ft的仏应需第怏时间？
解：对于二级反应 占=怂花 当$=寺时加=2 min
当y=y时
2_
T
—^■ = 8 HJin
^^/a A∕ι 8 min —2 min=6 InirL
=
-=
3. 有反应A一P.实验测得是+级反应?试证明土
v
证明:(1)?M≡
ci)ΓAjy≈-ΓAiιz≈
对上式作定积分
—kdt
得[A\A 严=*M
Z=* {[AM_ （呼「2}=亨（血_1）凶評. ⑵???[AW-[A 严=*竝
???尸?∣([A UA严)
4?在298 K时?用旋光仪测定蔗糖的转化速率?在不同时间所测得的旋光度α如下: z/min 0 6? 60 10 6.17 20 5. 79 40 5. 00 ? 80 3.71 180 1.40 300 -0. 24 8 α,∕(°) 1. 98 试求该反应的速率常数&值?
解:蔗糖水解为一级反应?且届=^ln些二匹
t α~α×> 代入数据?列于下表中 t/min a,∕(°) 0 6. 60 — 10 6.17 5.142 3
20 5? 79 4. 958 40 5.00 5.160 80 3.71 5?134 180 1.40 5.175 300 -0. 24 5. 318 8 -1.98 — \ 取其平均值 Λ = 5. 148×10^min'12. 5.
3
在298 K时,测定乙酸乙酯皂化反应速率.反应开始时?溶液中酯与碱的浓度都为0. 01 mol?
dm', 毎隔一定时间?用标准酸溶液滴定其中的碱含量?实验所得结果如下：
t/min 3 35 6. 34 7 5. 50 10 4.64 15 21 25 Γ()H^ ]∕(10^ mol ? dr∏τ) 7. 40 3. 63 ■ 2.88 2. 54
1 证明该反应为二级反应?求出速率常数怡值；
2 若酯与碱的浓度都为0. 002 mol?dm'3 ,试计算该反应完成95%时所需的时间及该反应的半衰期. 解:（】）若该反应是二级反应?以土对t作图应得一宜线,或根据二级反应速率公式的定积分式 一一丄=怂仁计算出的虹是一常数. a~x a
作图法:土与/值分别列于表中，以土对（作图（图略）得一直线（或依据数据用Origin作图） 该直线的斜率为弟=11. 78 moΓ'?dm3 ? min^, 计算法:?2 = y（-z--
t a X a 代入数据,计算结果列于表中
可见上值为一常数,其平均值为11. 67 ≡r1 ? dm3 ? min-?
t/min [OH^]∕(10^mol ? dm^) —/(moL ? dm) a~Λ 3113333 7. 40 135.1 5 6. 34 157.7 11.54 7 5? 50 181.8 11.68 10 4? 64 215.5 11.55 15 3. 63 275.5 11. 70 21 2. 88 347.2 11. 77 25 2. 54 393.2 11. 73 Z∕(mol一： ? dm ? min\ ) 11. 70 (2)对于二级反应γ±y≈k2ta
_ 1_ Jy __ ___________________ 1 —
___ XZ 95%
-^ = 814 min
kta?~y 11. 67 mol~l ? dm3 ? min^l ×0. 002 mol ? dm~ 1一
_ _
对于二级反应
?\ 1]. 67 mol^^ ? dm ? min~ ×0. 002 mol ? dm \ 6.
含有相同物质的量的A,B溶液,等体积相混合,发生反应A+B—* C,在反应过1.0h后?A已消耗 T
75%；当反应时间为2. 0 h时,在下列情况下,A还有多少未反应？
(1) 当该反应对A为一级,对B为零级； (2) 当对A,B均为一级； (3) 当对A,B均为零级.
解：(1)此时反应为一级反应lnγ^=?1f 当 y≈75 %时U=LOh
M =? ln?=1?×lnτ? = 2 In2 0 当t≈2. Oh时
In 亠=2 In 2 h\×2.0 h 1一， IP= 6. 25 %
即A还有6. 25%未反应?
(2)此时该反应为a≈b的二级反应 ≈k2ta 当 y≈75%时M=I?0 h
1 丿=1 乂 75% = 3 h
Ia l~y 1. 0 h×a 1 一75% a
当t=2. Oh时
--= —h\×2?0 h×α Ip a
τ
iL
1
,
,31-3
l-y=14. 28%.
(3) 此时该反应为零级反应X-= kot 当 H=75% d 时M=I.0 h ???屁=手=警￡=0. 75 a h~
t 1.0 n .
,
当￠=2.0 h时
物理化学第五版(傅献彩)课后习题答案第十一章
