第七章 化学反应动力学
1．以氨的分解反应2NH==== N＋3H为例，导出反应进度的增加速率
3
2
2
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
（答案：，·dm-3·h-1 ）
， 求
，
各为多少
解：，
3．理想气体反应 2N2O5 → 4NO2＋O2，在 K的速率常数k是×10-5ｓ-1，速率方程
为
。(1)计算在、
、 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）×10-8，×10-7md·dm-3·s-1 （2）×1018 ）
解：（1）
mol·dm-3
mol·dm-3·s-1
∴
mol·dm-3·s-1
（2）×10-7×××1023=×1018个分子
4．已知每克陨石中含238U ×10-8ｇ，He为×10st1:chmetcnv UnitName=\
SourceValue=\TCSC=\-6cm3(标准状态下)，238U的衰变为一级反应：实验测得238U的半衰期为解： 每克陨石中含He：
238
U → 206Pb＋84He由
＝×109 y，试求该陨石的年龄。（答案：×109年）
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
衰变速率常数：
∴
5． K时甲酸甲酯在85%的碱性水溶液中水解，其速率常数为 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：，）
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：
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 ×10-3 0
即：cA,0 = 2×10-3 mol·L-1，cB,0 = ×10-3 mol·L-1， 则动力学方程为：
对B：当cB = ,0时，必有：cA =×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 p0/Pa 35330 半衰期t1/2/min
17332
7733
（答案：·s-1）
(1) 试证明该反应近似为零级反应；(2)求速率常数ｋ0。
解：(1) 对于纯零级反应，其半衰期为用尝试法计算k0如下：
，则
Pa·s-1 ;
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 = Pa·s-1
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。
665 62395
1195 74927
2240 95192
3155
∞
ｔ／ｓ ｐ体系／Pa
0 41597
390 54396
103858 124123
［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 pCH3OCH3 /Pa d/dt
0 41597
390 35197
665 31198
1195 24932
2240 14799
3155 10466
k×104
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.
物理化学下册习题答案（全部）
