化学动力学第四章答案

普通化学[华伟明]

第四章

化学动力学简介

2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) 298.15 K时， G = 474.36 kJ/mol < 0

化学动力学问题？(a)反应进行的速度如何？如何提高化学反应的速度

和目标产物的选择性(催化剂) ?(b)化学反应的机理是怎样的？

普通化学[华伟明]

1. 反应速率和速率定律1.1. 反应速率的表示方法v= n t

n 2 n1 = t 2 t1

(单位：mol·-1或mol· -1) s min

对于不同的反应体系，可以用vC或vP表示C2 C1 vC = t 2 t1

(单位：mol· -1·-1 或mol· -1·-1) L s L h (单位：atm·-1 或kPa·-1 或mmHg·-1) s s s

P2 P1 vP = t 2 t1

普通化学[华伟明]

对于溶液中的反应(V不变):vC对于气体反应(V和T恒定):vC, vP

2N2O5(g) 4NO2 (g) + O2(g)vc = - [N2O5] / t vP = - PN O / t2 5

vc’ = [NO2]

普通化学[华伟明]

第四章

化学动力学简介

2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) 298.15 K时， G = 474.36 kJ/mol < 0

化学动力学问题？(a)反应进行的速度如何？如何提高化学反应的速度

和目标产物的选择性(催化剂) ?(b)化学反应的机理是怎样的？

普通化学[华伟明]

1. 反应速率和速率定律1.1. 反应速率的表示方法v= n t

n 2 n1 = t 2 t1

(单位：mol·-1或mol· -1) s min

对于不同的反应体系，可以用vC或vP表示C2 C1 vC = t 2 t1

(单位：mol· -1·-1 或mol· -1·-1) L s L h (单位：atm·-1 或kPa·-1 或mmHg·-1) s s s

P2 P1 vP = t 2 t1

普通化学[华伟明]

对于溶液中的反应(V不变):vC对于气体反应(V和T恒定):vC, vP

2N2O5(g) 4NO2 (g) + O2(g)vc = - [N2O5] / t vP = - PN O / t2 5

vc’ = [NO2]

第四章 习 题

1. ⑴

E??k?dk?z????d??t?1?E0ei E??k?dk?z????d??t?2?E0ei

E?E1?E?E?2i??k?dk?z????d??t?0e?ei??k?dk?z????d??t???E?ei?dk?z?d??t?0?e?i?dk?z?d??t??ei?kz??t?

?E0?2cos?dk?z?d??t?ei?kz??t? ⑵

令kz??t?常数，得

vdzp?dt??k 令dk?z?d??t?常数，得

vg?dzdt?d?dk 2.

sin?sin?''??2?2sin45?1??2，sin?''??1?122 co?s''?1?sin2?''?32 E'??cos???2?2cos?''E?11?1?1cos???2?2cos?''?cos45??2cos?''cos45??2cos?''1?23

?2212?232?1?31?32R???1?3????2?3?1?3? ?2?3E''2?1?1cos?E??1?1cos???2?2cos?''21?21

2?232?21?32T???2?2?1?3???2?3 3.

⑴

?0?6.28?10?5cm，n?1.33，??60

第四章习题简答

4-2 管径d?5cm，管长L?6m的水平管中有比重为0.9油液流动，水银差压计读数为h?14.2cm，三分钟内流出的油液重量为5000N。管中作层流流动，求油液的运动粘度?。

解: 管内平均流速为

v?Q/(?d2/4)?5000/(9800?0.9)/180/(??0.052/4)?1.604m/s 园管沿程损失hf为h(?水银/?油?1)=0.142(13.6/0.9-1)=2.004m

lv2园管沿程损失hf可以用达西公式表示： hf??,对层流, ??64/Re, 有

d2g2gd2hfvd64lv2, 但Re?, 从而??, 代入已知量, 可得到Re??64lv2gdhf??1.597?10?4m2/s

题 4-2 图

cm2/s的水，实测流量为35cm3/s，4-4 为了确定圆管内径，在管内通过??0.013长15m管段上的水头损失为2cm水柱。试求此圆管的内径。

64lv264lv264lv?解：hf????Red2gvdd2g2gd2?64lQ?128lQ? ?2?gd4??2?22g?d?d?4?128lQ?64?15?35?0.013?10?4?d???0.0194m 42?gd2??9.8

Q2第4章土中应力

一简答题

1．何谓土中应力？它有哪些分类和用途？

2．怎样简化土中应力计算模型？在工程中应注意哪些问题？

3．地下水位的升降对土中自重应力有何影响？在工程实践中，有哪些问题应充分考虑其影响？

4．基底压力分布的影响因素有哪些？简化直线分布的假设条件是什么？ 5．如何计算基底压力和基底附加压力？两者概念有何不同？ 6．土中附加应力的产生原因有哪些？在工程实用中应如何考虑？ 7．在工程中，如何考虑土中应力分布规律？ 二填空题

1.土中应力按成因可分为 和 。

2.土中应力按土骨架和土中孔隙的分担作用可分为 和 。

3.地下水位下降则原水位出处的有效自重应力 。 4.计算土的自重应力应从 算起。 5. 计算土的自重应力时，地下水位以下的重度应取 。 三选择题

1．建筑物基础作用于地基表面的压力，称为（ ）。

(A)基底压力 ； (B)基底附加压力 ； (C)基底净反力 ； (D)附加应力 2．在隔水层中计算土的自重应力c时，存在

Q2第4章土中应力

一简答题

1．何谓土中应力？它有哪些分类和用途？

2．怎样简化土中应力计算模型？在工程中应注意哪些问题？

3．地下水位的升降对土中自重应力有何影响？在工程实践中，有哪些问题应充分考虑其影响？

4．基底压力分布的影响因素有哪些？简化直线分布的假设条件是什么？ 5．如何计算基底压力和基底附加压力？两者概念有何不同？ 6．土中附加应力的产生原因有哪些？在工程实用中应如何考虑？ 7．在工程中，如何考虑土中应力分布规律？ 二填空题

1.土中应力按成因可分为 和 。

2.土中应力按土骨架和土中孔隙的分担作用可分为 和 。 3.地下水位下降则原水位出处的有效自重应力 。 4.计算土的自重应力应从 算起。

5. 计算土的自重应力时，地下水位以下的重度应取 。 三选择题

1．建筑物基础作用于地基表面的压力，称为（ ）。

(A)基底压力 ； (B)基底附加压力 ； (C)基底净反力 ； (D)附加应力 2．在隔水层中计算土的自重应力c时，存在

第四章习题答案

选择题（单选题）

4.1等直径水管，A-A为过流断面，B-B为水平面，1、2、3、4为面上各点，各点的流动参数有以下关系：（c）

A1B432BA

（a）p1=p2；（b）p3=p4；（c）z1+

pp1pp=z2+2；（d）z3+3=z4+4。 ?g?g?g?gp?v24.2伯努利方程中z++表示：（a）

?g2g（a）单位重量流体具有的机械能；（b）单位质量流体具有的机械能；（c）单位体积流体具有的机械能；（d）通过过流断面流体的总机械能。

4.3水平放置的渐扩管，如忽略水头损失，断面形心点的压强，有以下关系：（c）

12p11（a）p1>p2；（b）p1=p2；（c）p1

p22

4.4黏性流体总水头线沿程的变化是：（a） （a）沿程下降；（b）沿程上升；（c）保持水平；（d）前三种情况都有可能。 4.5黏性流体测压管水头线的沿程变化是：（d） （a）沿程下降；（b）沿程上升；（c）保持水平；（d）前三种情况都有可能。 4.6平面流动具有流函数的条件是：（d）

无黏性流体；（b）无旋流动；（c）具有速度势；（d）满足连续性。

dB=0.4m，4.7一变直径的管段AB，直径dA=0.2m，高差?h=1.5m，今测得pA=30k

第四章 化学平衡

（一）主要公式及其适用条件

1、 摩尔反应吉布斯函数变 (?G/??)T,p??vB?B??rGm

B式中：(?G/??)T,p表示在T、p及反应系统组成恒定的条件下，反应系统的吉布斯函数随反应进度?的变化率。此式适用于恒温、恒压及组成恒定的化学反应，当反应进度?=1 mol时，反应系统的吉布斯函数变的计算。

2、 理想气体反应的标准平衡常数定义

?RTlnK＝?rGm 或

?def?K??exp(??rGm/RT)； K???(pB/p?)vB

B?式中：K?称为标准平衡常数；?rGm为指定温度T的标准状态下，反应进行1 mol反应进度时的吉?布斯函数变，称为标准摩尔反应吉布斯函数变。此式适用于理想气体或低压气体恒温反应的?rGm与

K?的相互换算。

?

3、K?与Kc、Kn、Ky之间的关系

?vBK??p???Ky??p?????p/p?????Kn???n(g)?B??vB?RT???Kn??p?V????vB???cRT????Kc??p????vB

式中：p?=100kPa，c?=1 mol·dm?3；

vBvB?Ky??yB,Kn??nB,Kc??(cB/c?)vB

BBB此式适用于理想气体或低压气体的

第四章 化学平衡

一、填空题

2、反应的标准平衡常数K0=＿＿＿＿只是＿＿＿＿的函数，而与＿＿＿＿无关。＿＿＿＿=K0

也是系统达到平衡的标志之一。

3、表达K-T关系的指数式为＿＿＿＿＿＿＿＿；微分式为＿＿＿＿＿＿＿＿；定积分式为＿＿＿＿＿＿

＿＿。

4、对有纯态凝聚相参加的理想气体反应，平衡压力商中只出现＿＿＿＿，而与＿＿＿＿无

关。但对有因熔体或溶液参加的反应，压力商中则不仅出现气相组分的压力，还出现＿＿＿＿＿＿＿＿。

5、对理想气体反应，K0、KP均只是温度的函数，与压力、组成无关；而对真实气体反应，

＿＿＿＿＿＿＿＿仍只是温度的函数，但＿＿＿＿＿的值还与压力无关。

6、对放热反应A=2B+C，提高转化率的方法有：＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿。

0

12、设理想气体反应

达化学平衡，在等温下维持系统总压不变，向系统中加入

惰性气体，平衡＿＿＿＿移动；若将气体置于钢筒内加入惰性气体后，则平衡＿＿＿＿移动。

二、单选题

4、在恒温恒压下，某一化学反应达到平衡时，一定成立的关系式是( ) A.ΔrGm>0 B.ΔrGm<0 C.ΔrGm=0 D.ΔrGm?>0

5、当产物的化学势之和小于反应物的化学势之和时一定是( ) A.ΔrGm(ξ

第四章 化学平衡

一、填空题

2、反应的标准平衡常数K0=＿＿＿＿只是＿＿＿＿的函数，而与＿＿＿＿无关。＿＿＿＿=K0

也是系统达到平衡的标志之一。

3、表达K-T关系的指数式为＿＿＿＿＿＿＿＿；微分式为＿＿＿＿＿＿＿＿；定积分式为＿＿＿＿＿＿

＿＿。

4、对有纯态凝聚相参加的理想气体反应，平衡压力商中只出现＿＿＿＿，而与＿＿＿＿无

关。但对有因熔体或溶液参加的反应，压力商中则不仅出现气相组分的压力，还出现＿＿＿＿＿＿＿＿。

5、对理想气体反应，K0、KP均只是温度的函数，与压力、组成无关；而对真实气体反应，

＿＿＿＿＿＿＿＿仍只是温度的函数，但＿＿＿＿＿的值还与压力无关。

6、对放热反应A=2B+C，提高转化率的方法有：＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿。

0

12、设理想气体反应

达化学平衡，在等温下维持系统总压不变，向系统中加入

惰性气体，平衡＿＿＿＿移动；若将气体置于钢筒内加入惰性气体后，则平衡＿＿＿＿移动。

二、单选题

4、在恒温恒压下，某一化学反应达到平衡时，一定成立的关系式是( ) A.ΔrGm>0 B.ΔrGm<0 C.ΔrGm=0 D.ΔrGm?>0

5、当产物的化学势之和小于反应物的化学势之和时一定是( ) A.ΔrGm(ξ