1、第第7章章 化學動力學化學動力學一、概念題一、概念題當化學反應系統的體積恒定時，化學反應速率當化學反應系統的體積恒定時，化學反應速率 與與 關系關系為為 。一級反應一級反應A P，反應物，反應物A在在35 min內反應掉內反應掉30%，則此反應，則此反應的速率系數為的速率系數為 ，在，在5 h內內A反應掉反應掉 。有的化學反應反應速率隨溫度的升高反而減小。有的化學反應反應速率隨溫度的升高反而減小。 （對，（對，錯）錯） B BB 1.710-4s-1 95% 對對 ktcc A0Aln1411A0As107 . 1min0102. 0min3 . 011ln351ln1 cctk3600510

2、7 . 1ln4A0A ktccAA00.047cc 4. 對于反應對于反應2NO+Cl2 2NOCl，只有當速率方程的形式，只有當速率方程的形式為為 2Cl2NOckc 時，才有可能為基元反應。其它的任何形式，都時，才有可能為基元反應。其它的任何形式，都表明該反應不是基元反應。表明該反應不是基元反應。 （對，錯）（對，錯）1135smoldm100 . 5 k某反應的速率系數某反應的速率系數 ,若濃度單位改為若濃度單位改為mol-3，時間單位改為，時間單位改為min，則，則k的數值是的數值是 。某復合反應的反應機理為某復合反應的反應機理為A B，B+D Z，則，則B 的濃度隨時間的變化率的濃

3、度隨時間的變化率 。某復合反應的速率系數與它的各基元反應的速率常數間的關某復合反應的速率系數與它的各基元反應的速率常數間的關系為系為 ，則復合反應的活化能，則復合反應的活化能E與各基元反與各基元反 應的活化能應的活化能E 1， E 2 ， E 3間的關系間的關系為為 。 k1k-12k_ddB tc 2/13122kkkk 對對 3 DB2B1A1cckckck 3122121EEEE 1356010100 . 5 二、反響二、反響 的速率方程為的速率方程為 ，若，若A的初始濃度的初始濃度為為 ，則在，則在300 K時時A轉化掉轉化掉20%需要需要12.6 min，在，在340 K時時A轉轉化

4、掉化掉20%需要需要3.20 min。(1) 試導出試導出A轉化掉轉化掉20%所需時間所需時間t與速率系數與速率系數k的關系式。的關系式。(2) 若在若在300K至至340K的溫度范圍，反應的活化能不變，試求此活的溫度范圍，反應的活化能不變，試求此活化能?；?。 PA nkctcAAdd A0ctkccnddAA tccntkcc 0 AAddAA0ktCCnnn 10A1A1111ktCCnnn 10A10A1)8 . 0(111 ktCnnn 1)25. 1(111110A 1)25. 1(111110A nnkCnt解：解：(1) 1 nktcc A0Alnkt 25. 1lnkt25.

5、 1ln 1 n2112)()(ttTkTk 11121212amolkJ 1 .29molJ 20. 36 .12ln3003403003403145. 8)()(ln TkTkTTTRTE解：解：(2) 12a1211lnTTREkk 1)25. 1(111110A nnkCnt二、反響二、反響 的速率方程為的速率方程為 ，若，若A的初始濃度的初始濃度為為 ，則在，則在300 K時時A轉化掉轉化掉20%需要需要12.6 min，在，在340 K時時A轉轉化掉化掉20%需要需要3.20 min。(1) 試導出試導出A轉化掉轉化掉20%所需時間所需時間t與速率系數與速率系數k的關系式。的關系式

6、。(2) 若在若在300K至至340K的溫度范圍，反應的活化能不變，試求此活的溫度范圍，反應的活化能不變，試求此活化能?；?。 PA nkctcAAdd A0c1 n2112)()(ttTkTk 11121212amolkJ 1 .29molJ 20. 36 .12ln3003403003403145. 8)()(ln TkTkTTTRTE解：解：(2) 12a1211lnTTREkk二、反響二、反響 的速率方程為的速率方程為 ，若，若A的初始濃度的初始濃度為為 ，則在，則在300 K時時A轉化掉轉化掉20%需要需要12.6 min，在，在340 K時時A轉轉化掉化掉20%需要需要3.20 m

7、in。(1) 試導出試導出A轉化掉轉化掉20%所需時間所需時間t與速率系數與速率系數k的關系式。的關系式。(2) 若在若在300K至至340K的溫度范圍，反應的活化能不變，試求此活的溫度范圍，反應的活化能不變，試求此活化能?；?。 PA nkctcAAdd A0c1 nkt25. 1ln t/h026.561.3p/Pa37.4341.5445.59三、三、858 K時，時，N2O (g) 在一恒容的密閉容器中按下式分解：在一恒容的密閉容器中按下式分解：N2O(g) N2(g) + (g)實驗測得總壓隨時間的變化如下：實驗測得總壓隨時間的變化如下： 2O21已知已知N2O (g) 的分解為一級

8、反應，的分解為一級反應，t = 0時為純的時為純的N2O (g)，試，試求求N2O (g) 的半衰期的半衰期t1/2。 解：解：t = 0時時, p0=37.43kpa，t = 時，時， kPa 15.565 . 1kPa 43.37 p10Ah 00935. 054.4115.5643.3715.56lnh 5 .261ln11 tpppptk1Ah 00934. 059.4515.5643.3715.56lnh 3 .6112 k 1AAAh 00935. 02121 kkkh 1 .74h 00935. 0/2ln/2ln1A2/1 kt四、反應四、反應2NO(g)+O2(g) 2NO2

9、(g)在一恒溫恒容的容器內進行，在一恒溫恒容的容器內進行，其反應機理如下：其反應機理如下：2NO(g) N2O2(g) 快反應快反應N2O2(g)+ O2(g) 2NO2(g)慢反應慢反應各基元反應的活化能各基元反應的活化能 ， ， 。(1) 試求復合反應的級數及活化能；試求復合反應的級數及活化能；(2) 升高溫度復合反應的速率升高溫度復合反應的速率是增大還是減少？是增大還是減少？ k1, Ea,1k- -1, Ea,- -12,2aEk11 ,amolkJ 80 E11, amolkJ 200 E12,amolkJ 80 E解解:(1) 112NOON22 kkcc2NO11ON22ckkc 2NOO2NOO121ONO2O222222ddckccckkkccktc 321 n111,a2,a1 ,aamolkJ 40molkJ )2008080( EEEE解解:(2) 0dlnd2a RTETk 溫度升高，反應速率降低。溫度升高，反應速率降低。 四、反應四、反應2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)在一恒溫恒容的容器內進行，在一恒溫恒容的容器內進行，其反應機理如下：其反應機理如下：2NO(g) N2O2(g) 快反應快反應N2O2(g)+ O2(g) 2NO2(g)慢反應慢反應各基元反應的活化能各基元反應的活