南京大学《物理化学》练习 第十章 化学动力学基础（一）

第十章 化学动力学基础（一）

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1. 298 K时N2O5(g)分解反应半衰期t1/2为5.7 h,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%时所须的时间.

2. 某人工放射性元素放出α粒子,半衰期为15 min ,试问该试样有80%分解,需时若干?

3. 把一定量的PH3(g)迅速引入温度为950 K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 0 58 108 ∞ P/kPa 35.00 36.34 36.68 36.85 已知反应 4pH3(g)

P4(g) + 6H2(g) 为一级反应,求该反应的速率常数k值

(设在t=∞ 时反应基本完成)

4. 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作用完所用时间)

5. 在298 K时, NaOH与CH3COOCH3皂化作用的速率常数k2与NaOH与CH3COOC2H5皂化作用的速率常数k2' 的关系为k2=2.8k2' .试问在相同的实验条件下,当有90% CH3COOCH3被分解时, CH3COOC2H5的分解百分数为若干?

6. 对反应2NO(g) +2H2(g)---> N2(g) +2H2O(l) 进行了研究,起始时NO与H2的物质的量相等.采用不同的起始压力相应的有不同的半衰期,实验数据为: p0 /kPa 47.20 45.40 38.40 33.46 26.93 t1/2/min 81 102 140 180 224 求该反应级数为若干?

7. 反应A+B

P的动力学实验数据如下,

[A]0/(mol·dm-3) 1.0 2.0 3.0 1.0 1.0 [B]0/(mol·dm-3) 1.0 1.0 1.0 2.0 3.0 r0/(mol·dm-3·s-1) 0.15 0.30 0.45 0.15 0.15

若该反应的速率方程为

8. 碳的放射性同位素1.10×

,求x和y的值.

在自然界树木中的分布基本保持为总碳量的

%.某考古队在一山洞中发现一些古代木头燃烧的灰烬,经分析 的含

%,已知

的半衰期为5700年,试计算这灰距今约有多

量为总碳量的9.87×少年?

9. 某抗菌素在人体血液中呈现简单级数的反应,如果给病人在上午8点注射一针抗菌素,然后在不同时刻t测定抗菌素在血液中的浓度c(以mg/100 cm3表示),得到以下数据

t/h 4 8 12 16 c /(mg/100 cm3） 0.480 0.326 0.222 0.151 (1) 确定反应的级数.

(2) 求反应的速率常数k和半衰期t1/2.

(3) 若抗菌素在血液中浓度不低于0.37 mg/100 cm3才为有效,问约何时该注射第二针?

10. 在抽空的刚性容器中,引入一定量纯A气体(压力为p0)发生如下反应: A(g) ---> B(g) +2C(g),设反应能进行完全,经恒温到323K时开始计时,测定体系总压随时间的变化关系如下:

t/min 0 30 50 ∞ p总／kPa 53.33 73.33 80.00 106.66 求反应级数和速率常数.

11. 当有碘存在作为催化剂时,氯苯(C6H5Cl)与氯在CS2溶液中有如下的平行反应: C6H5Cl+Cl2

HCl+邻-C6H4Cl2.

C6H5Cl+Cl2

HCl+对-C6H4Cl2.

设在温度和碘的浓度一定时, C6H5Cl和Cl2在CS2溶液中的起始浓度均为0.5 mol·dm-3,30 min后有15%的C6H5Cl转化为邻-C6H4Cl2,有25%的C6H5Cl转化为对-C6H4Cl2,试计算k1和k2.

12. 有正,逆反应各为一级的对峙反应: D-R1R2R3CBr

L-R1R2R3CBr

已知两个半衰期均为10 min,今从D-R1R2R3CBr的物质的量为1.00 mol开始,试计算10 min之后,可得L-R1R2R3CBr若干?

13. 某一气相反应 A(g)

B(g)+C(g)

已知在298K时,k1=0.21 s-1,k2=5×和k2值均增加1倍,试求: (1) 298K时平衡常数Kp. (2) 正,逆反应的实验活化能. (3) 反应的ΔrHm .

Pa-1*s-1,当温度升至310 K时, k1

(4) 在298 K时,A的起始压力101.325 kPa, 若使总压力达到151.99 k时,问需若干?

14. 某一级反应在340 K时完成20%需时3.20 min,而在300 K时同样完成20%需时12.6 min,试计算该反应的实验活化能.

15. 某溶液中反应开始前含有NaOH和CH3COOC2H5的浓度均为0.01 mol·dm-3,在298K时,10分钟内有39%的CH3COOC2H5分解而在308 K时,10分钟内分解了55%,试计算:

(1) 在288K时,在10分钟内,酯分解了多少? (2) 在293K时,若有50%的酯分解,需时若干?

16. 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 kPa在400K时,60s后容器中的总压为2.0 kPa ,设该反应的速率方程为 kJ/mol. 求

(1) 400 K时,150 s后容器中B的分压为若干?

(2) 在500 K时,重复上述实验,求50 s 后B的分压为若干?

17. 光气热分解的总反应为 COCl2 = CO+Cl2,该反应的历程为 (1) Cl2 <---> 2Cl

,实验活化能为100

(2) Cl +COCl2 ---> CO+Cl3 (3) Cl3 <---> Cl2+Cl

其中反应(2)为决速步,(1),(3)是快速对峙反应,试证明反应的速率方程为

.

18. 今在473.2K时研究反应A+2B ---> 2C+D,其速率方程可写成.

实验1:当A,B的初始浓度分别为0.01和0.02 mol·dm-3时,测得反应物B在不同时刻的浓度数据如下:

t/h 0 90 217 [B]/( mol·dm-3) 0.020 0.010 0.0050 (1) 求该反应的总级数.

(2) 实验2:当A,B的初始浓度均为0.02 mol·dm-3时,测得初始反应速率仅为实验1的1.4.求A,B的反应级数x,y.

(3) 求算 k值(浓度单位为mol·dm-3,时间用秒表示).

19. 在298.2K时下列反应可进行到底N2O5+NO ---> 3NO2.在N2O5的初压力为133.32 Pa,NO为13332 Pa时,用lgp(N2O5)对时间t作图得一直线,相应的半衰期为2.0小时,当N2O5和NO的初压各为6666 Pa时,得到如下实验数据: p总/Pa 13332 15332 16665 19998 t/h 0 1 2 ∞

(1) 若反应的速率方程可表示为x,y,k的值.

,从上面给出的数据求

(2) 如果N2O5和NO的初始压力分别为13332和133.32 Pa,求半衰期t1/2?

20. 已知组成蛋的卵白蛋白的热变作用为一级反应,其活化能约为85 kJ/mol,在与海平面相同高度处的沸水中\煮沸\一个蛋需要10分钟.试求在海拔2213 m 高的山顶上的沸水中\煮熟\一个蛋需要多长时间?

假设空气的体积组成为80%N2和20%O2,空气按高度分布服从分布公式

p=p0exp(-mgh/RT),气体从海平面到山顶都保持293.2 K.水的正常气化热为2.278 kJ/g.

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/75e2.html