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齐齐哈尔大学物理化学考试参考动力学习题.docx


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第十一章 化学动力学
某一级反应进行10 min后,反应物反应掉30 %。问反应掉50 %需多少时间?
一、― 一 _ 1
解:设反应掉50 %需时间为t,因 in—— kt
1 x
由题给条件得 in—— p。 r 1 , 11 51
k -in ———[ in ]s 10 s
t 2p0 p(总)1000 2
—— 10k, k —In——1—— min 1
1 10 1
则 in—1—— —in—1—— t,所以 t= min
1 10 1
偶氮甲烷(CH3NNCH3)气体的分解反应
CH3NNCH3 (g) 一 C2H6 (g) + N2 (g)
为一级反应。在287 C的真空密闭恒容容器中充入初始压力为 kPa的偶氮甲烷气
体,反应进行1000 s时测得系统的总压为 kPa,求速率常数k及半衰期力侬
解: CH3NNCH 3(g) 一 C2H6(g) + N2(g)
t=0 p0 0 0
t=t p p0- p p0- p
则 p(总)=p + p0- p + p0- p = 2p0- p
p = 2p0- p(总)
设参与反应的各物质均是理想气体,因是恒温恒容反应,故有
p = nRT/V = cRT
c = p/RT
则一级反应的积分式为

in 9 kt
p
kt
t1/2
in 2
k

5 s
10 5
_4
1 04 s
,C0 , po/RT
in 一 in
c p/RT
in-J0—
2 p0 p (总)
某一级反应 A 一 产物,初始速率为 1X10-3 moi • dm-3 • min-1, 1 h后速率为 10-3 moi - dm-3 ・ min-1。求 k, t1/2和初始浓度 ca, 0。
解:此一级反应的速率方程为 -dCA/dt = kcA
由题给条件得 -dcA , 0/dt = kcA , 0 = 1X103 moi dm 3 min1 ①
-dcA/dt = kcA = x 103 moi • dm 3 , min 1 ②
①式除以②式,得
3. 4 cA
由一级反应的积分式得
k in in 4 min 1 min
t ca 60
史照 mm 30 min
k
将k值代入①式,得
1 10 3 3
ca,0 moi dm 3 moi dm

现在的天然铀矿中238U/ 235U =/ 1。已知238U的蜕变反应的速率常数为 x 10-10a-1 , 235U的蜕变反应的速率常数为 10-10;。问在20亿年(2X 109a)前, 238U/ 235U 等于多少? (a是时间单位年的符号。)
解:由题给速率常数的单位可知,蜕变反应为一级反应。设 20亿年前,天然铀矿中
含238U和235U的浓度分别为 3和c1,0,现在天然铀矿中含含238U和235U的浓度分别为c和
C1,贝U c = c0exp(- kt) ①
C1 = c。/exp(- k1t) ②
①式除以②式,得 — 且exp[ (k k1)t]
G d1
所以 曳 cexp[(k k1)t]= x exp[( x 10-10- 10-10) x 2 x 109]=
c01 G
即在 20 亿年前,238U: 235U = : 1。
某二级反应 A + B-C,两种反应物的初始浓度皆为 1 mol • dm\经10 min
后反应掉25 %,求k。
1
10~7 1
解:题给反应为初始浓度相等的二级反应,设转化率为 x,则
dm3 - mol-1 • min-1 = 3 dm3 - mol-1 • min
溶液反应 S2O2 + 2Mo(CN) 8 ― 2SO2 + 2Mo(CN) 8 的速率方程为
d[Mo(CN) 4 ] 2 4 ,
韭2。8 ][Mo(CN) 8 ] dt
在20 C下,若反应开始时只有两种反应物,且其初始浓度依次为 mol - dm-3,
mol • dm-3,反应 26 h 后,测得[Mo(CN) 8 ] = 62 mol • dm-3,求 k。
解:设 &O2 为 A, Mo(CN) 4 为 B。因为 &,0

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