第9章化学动力学习题9-1请根据质量作用定理，写出下列基元反应的反应速率、反应物的消耗速率、产物的生成速率（试用各种物质分别表示)的表示式。(1) A+B--2P2(2)2A+B→2P(3) A+2B--P+2SR(4) 2CI+M-k-Cl2 +M【答案：略】9-2某气相反应的速率表示式分别用浓度和压力表示时为r=k.ca和r=kpP试求k。与k，之间的关系，设气体为理想气体。【答案:k,=k(RT)I-"=k)9-3理想气体反应2N20—→4NO2+O2在25℃时的速率常数k是1.73×10--，速率方程为r=K[NzO]。（1）计算在25℃，p（NzO）=10132.5Pa时，12.0dm的容器中此反应的r、以及d[NzOJ/dt(2）计算在（1)的反应条件下，1s内被分解的N2O分子数；（3）如果反应式写成N2Os一→2NO2十20·在(1)的反应条件下，k、r与为多少？[答案：(1)7.07X10-5mol.m-3.s-1,8.48X10-7mol.s-1,-1.414X10-4mol·m-3s-1;(2）1.02×10l8(3)3.46X10-s-,1.414×10-mol:m3s-1.697X10-mol.s-1)9-4在气相反应动力学研究中，有时将速率方程中的浓度用压力来代替。设有反应aA—→产物，一10些=k,PX,式中,b,是常数;PA是A的分压。(1)试证明及,=k(RT)";(2)此关系式是否适用于任何n级dt反应？（3）计算400K时，k=2.00×10-*dm2·mol-1·s-的气相反应的kp。【答案：（1）略；（2）略：（3）6.01X10-11Pa-1：s-1）9-5反应A与反应B都是一级反应，而且在某一温度T时，kA>kB。在T时.rA是否必须大于rB？【答案：略】9-6禾利用习题9-3的数据，（1）计算25℃时，NO分解的半衰期：（2）如果NO的起始浓度[NOJ=0.010moldm-，反应温度为25℃，试计算24.0h后NO的浓度。【答案：（1）2X10°s；（2）5.03×10-^mol·dm-3]9-7某人工放射性元素放出α粒子，半衰期为15min。多长时间后该试样分解了80%？【答案：34.8min】9-8蔗糖在稀酸溶液中按照下式水解：Ci2H2On+H2O—→CH2O（葡萄糖）+CHi2O（果糖）当温度与酸的浓度一定时，反应速率与蔗糖的浓度成正比。今有一溶液，1dm中含0.300mol蔗糖及0.1molHCl.在48℃，20min内有32%的蔗糖水解。（1）计算反应速率常数；（2）计算反应开始（t=0)时及20min时的反应速率；（3）40min后有多少燕糖水解？（4）若60%燕糖发生水解，需多少时间？【答案：（1）0.0193min-；（2）5.8×10-"mol·dm-3.min-1,3.9X10-3mol·dm-3.min-；(3)54%；（4)47.5min)
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物理化学（下册）9-9L硝基乙酸（NO2）CH2COOH在酸性溶液中的分解反应(NO)CH2COOH-CHaNO+CO(g)为一级反应。25℃、101325Pa下，于不同时间测定放出的CO2体积如下：t/min2.283.925.928.4211.9217.4780V/em4.098.0512.0216.0120.0224.0228.94反应不是从t=0开始的。求速率常数。【答案：0.107min-1]9-10稀溶液的电导与离子浓度成比例，因而产生离子的反应可通过电导测定来确定反应的进程。今有特戊基碘在乙醇水溶液中的水解反应t-C,HuI+H,O—→{-C,HnOH+H++I为一级反应。在25℃时，上述反应在80%乙醇水溶液中进行，t-CsHI的起始浓度约为0.02mol·kg-1，各不同时间的电导数据如下：01. 54.59. 016. 022. 080t/minG/S1.784. 096. 320.398. 369. 3410.50表中电导单位S为西门子。求速率常数k。【答案：0.095min-"]9-11某气相反应2A一→A为二级反应，数据如下：01001/s2004000Pa/Pa41329.934 397.231197.427 331.120 665.0求速率常数k。[答案：k=1.22X10-7Pa-1.s-1,k=0.302dm2.mol-1·s-1]9-122溶液反应SO-+2Mo(CN)—→2SO-+2Mo(CN)的速率方程为1 d[Mo(CN)]=[S:-JMo(CN)-]2dt20℃时，反应开始只有两种反应物，其起始浓度分别为0.01mol·dm-3和0.02mol·dm-3，反应26h后，测定剩余的八氰基钼酸根离子的浓度[Mo(CN)-=0.01562mol·dm-3.求k。【答案：0.27dm2·mol-1.h-1]9-13设有理想气体反应2NO+Fz—2NO,F,27℃时速率常数k是38dm2·mol-1，s-1。此反应对NOz是一级，对Fz也是一级。在400dm容器中，27℃时混合2.00molNOz和3.00molF2。试求算10.0s后反应体系所含NO2、F2和NO,F的物质的量。【答案：0.384mol.2.192mol,1.62mol)9-14设有基元反应A—2C。试证明反应平衡体系经微扰后.[A]-［A]=（[A]。-［A])e-"t，式中,-1=+4[C]。【答案：略】9-15在25℃时，基元气相反应NQ—2NO的速率常数是4.8×10*s-1。（1）利用反应物质的ArG盒数据，求算25℃时，2NO2一→N2O.的速率常数；（2）利用习题9-14结果，求算101325Pa下，25℃时反应平衡体系（NO2+N2O,）混合物的弛豫时间。【答案：（11.032X10m2.mol-1.s-l;（2）1.89X10-*）
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第9章化学动力学9-16反应2NOCI一+2NO+Cl2在200℃下的动力学数据如下：t/s02003005000. 020.01590.01440. 0121[NOC/(mol-dm-3)反应开始只含有NOCI，并认为反应能进行到底，求反应级数和速率常数。【答案：2.0.065dm*·mol-1·s-1]9-177在t=0时，将丁二烯放入326℃的抽空容器中，发生二聚反应2C,H。—+CgHi2，测得反应体系压力p与时间t的函数关系如下：0731t/s36710381751p/133.32Pa632.0606.6584.2567.3535.4t/s2550714036525 40310 600482.8p/133.32Pa509.3453. 3432.8405.3求：（1）此反应的级数；（2）此反应在326℃时的速率常数。【答案：（1)2：（2)3.01×10-10Pa-1s-1]9-183NO与H2进行以下反应：2NO+2H2—→N+2H2O在一定温度下，某密闭容器中等物质的量的NO与H2混合物在不同初压下的半衰期如下：375288251243202Po/133.32Pa340.5951/2/min102140180196224求反应的总级数。【答案：2.5]9-19在500℃及初压为101325Pa时，某碳氢化合物的气相热分解反应的半衰期为2s。若初压降为10132.5Pa，则半衰期增为20s。求速率常数。【答案：4.93×10-6Pa-1·s-1]9-20气相反应3H2十N2一→2NHa，经实验测得数据如下：Po(H2)/kPaPo(N2)/Paro/(10-4Pa·g-1)3. 713. 313326.613314.86729.653.3若反应速率方程r一k，，请根据以上实验结果求α及β值。【答案：2.1]9-21乳酸在酶作用下发生氧化反应，实验测得不同反应时间的乳酸浓度数据如下：0t/s3004806007809600.32000.31750.31590.31490.31330.3113c/(mol-dm-3)请确定该反应的反应级数，并求反应速率常数及半衰期t1/2。【答案：1,2.95×10-5s-1,2.35×10*s】
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物理化学（下册）9-222A与B之间发生气相反应，反应中B是大过量，实验测定30℃时该反应的半衰期t1/2随起始压力PA.o>PB.o变化。实验数据如下：20204030PA.o/133.32PaPo/133.32Pa1000500500250160320160426tu/2/mindps若速率方程为=kA，试确定aβ。dt【答案：2.1]9-23对反应A+B一→C+D做了两次实验测定，第一次[A]。=400mmol·dm-3,[B]。=0.400mmol·dm-3，测得的数据如下：t/st/s[C]/(mmol -dm-3)[C]/(mmol .dm-")003600.350120800.2000.4002400.300第二次[A]。=0.400mmol·dm-"，[B]。=1000mmol·dm-"，测得的数据如下：10-3/s[C]/(mmol·dm-10-3t/s[C]/(mmol·dm-")004850.350690.200800. 4002080.300试求此反应的速率方程和速率常数。[答案：r=k[A][B],3.6X10-2dm°·mol-2·s-"]9-24对反应A一→产物做了一次实验测定，[AJ=0.600mol·dm-，测得的数据如下：t/sLAJ/LAJot/sLAJ/EAJ014000.5111000.8296000.3852000.68810000.2483000.597试求反应级数和速率常数。【答案：1,1.33×10-3g-]】9-25→C+D+2E做了两次实验测定，第一次[A]。=800mmol·dm-"，[B]。=对反应2A十B-2.00mmol·dm-3，测得的数据如下：t/sCBJ/BJot/s[BI/BJo01300000.5828.0000.836500000.45214 0000. 74590 0000.318200000.680第二次[A]。=600mmol·dm-3，[B]。=2.00mmol·dm-3，测得的数据如下：
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第9章化学动力学t/st/s[BJ/CB][BI/CB]01500000.59380000.901900000.453200000.787试求此反应的速率方程和速率常数。【答案：1.42×10-8dm2.mmol-1：s-1]9-26504℃时，二甲醚分解反应(CH)20—+CH+H2+CO反应体系的总压p与反应时间t的函数关系如下：0tls3907771195315500779312408488562931p/133.32Pa计算：（1）每一反应时间t的(CHs)2O分压和CH分压；（2）分解反应的级数和速率常数。【答案：(1）略；（2）1,4.4X10-*s-"）9-27反应A+B一→产物的起始浓度与初速r的动力学实验数据如下：2.03.01.0[AJo/(mol ·dm-3)1.01.0[B]o/(mol·dm-3)1.01.01.02.03.0ro/(mol-dm-3.s-1)0. 150.300.450.150.15若反应速率方程为r=[A][B，求α及β的值。【答案：1,0]9-28826℃时气相反应2NO十2H2一→Nz十2H2O的起始速率经测定如下：（pn）o=400×133.32Pa（Po）=400×133.32Pa(pn,)/133.32Pa(pno)o/133.32Pa3593001522892051471. 030. 251.601.101.500. 79—(dp/dr)e/(133.32Pa· s=1)试求对各反应物的级数。[答案：nNo=2,n=1]9-29若r-A7，证明α1r—1-(n—1)g[A](n1)Igt.=Ig (n-1)kA(n=1)t=—(Ina)/kA式中，ta是分数寿期（fractionallife)。【答案：略】9-30设有（CHs）2O(物质A)在777K时的分解反应，［A]。降至0.69[A]。所需的时间ta.69与[A]。的函数关系如下：8. 131. 8810°[AJo/(mol-dm-3)6.443.10to.69/s5906659001140
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