第十一章化学动力学基础（一） 1.298K时，0(g)一N0(g)+20(g),该分解反应的半衰期42=5.7h,此值与0(g)的 起始浓度无关试求： (1)该反应的速率常数： (2)N2O(g)转化掉90%所需的时间， 解：(1)，该反应的半衰期与起始浓度无关 该反应为一级反应 对于一级反应-紧 6竖=号-01216h (2)对于一级反应 t=Ghya.1216hT×h1-90=18.94h 2.某物质A分解反应为二级反应，当反应进行到A消耗了1/3时，所需时间为2mi,若继续反应掉同 样这些量的A,应需多长时间？ 解：对于二级反应产y:a 当y=号时，4a=2min 则=动。六2'1 -1 工-amin 当y=号时 n一a‘户y aa'18 1 t=t/a-6=8 min-2 min=6 min. 3.有反应A→P,实验测得是级反应，试证明： (1)[A52-[AJ=: (2ha=是2-1D[A]g 证明：1)=-dA=[A]n dt -触 对上式作定积分
第十一章 化学动力学基础（一）
阳别-了-灿 得[A2-[A]e=2缸 (2):[A]B2-[A]e=2:∴t=2(A]2-[A]) a=是{A-(4)”}-是E-1D汇A1. 4.在298K时，用旋光仪测定蘼糖的转化速率，在不同时间所测得的旋光度a如下 t/min010204080180300 /9)6.606.175.795.00.3.711.40-0.241.98 试求该反应的速率常数k值 条：度精水解为员反位且点-h会二 代人数据，列于下表中 t/min 010204080180300 a./( 6.606.175.795.003.711.40 -0.24 1.98 k/10-3min-1)-5.1424.9585.1605.1345.1755.318 取其平均值k=5.148×10-3min-1, 5.在298K时，测定乙酸乙酯皂化反应速率.反应开始时，溶液中酯与碱的浓度都为0.01m0l·dm, 每隔一定时间，用标准酸溶液滴定其中的碱含量，实验所得结果如下： t/min 35710152125 [0H]/(10-m0ldm-)7.406.345.504.643.632.882.54 (1)证明该反应为一级反应，求出速率意数k值 (2)若酯与碱的浓度都为0.002ml·dm,试计算该反应完成95%时所需的时间及该反应的半衰期， 解：1)者该板应是二级反应，以。对作图应得一直线，或根据二级反应速率公式的定积分式 己=，计算出的是一常数 作图法：。一与t值分别列于表中，以。一对t作图（图略）得一直线（或依据数据用oign作图） 该直线的斜率为=11.78mol1·dm3·min 计算法：=。x一a) 代入数据，计算结果列于表中 可见k值为一常数，其平均值为11.67mo1·dm·mim
t/min 3 5 7 10 15 21 25 [oH]/(10-mol·dm) 7.40 6.345.504.64 3.63 2.88 2.54 j(molr1·dm) 135.1 157.7181.8215.5275.5 347.2 393.2 k/(molr1·dmr'·min-')） 11.7011.5411.6811.5511.7011.7711.73 (2)对于二级反应兰，=丝a 对于二级反应么一。 11.67 mol-dm min 0.002 mol dm2.8 min 6含有相同物质的量的A,B溶液，等体积相混合，发生反应A十B一→C,在反应过1.0h后，A已消耗 了75%：当反应时间为2.0h时，在下列情况下，A还有多少未反应 (1)当该反应对A为一级，对B为零级： (2)当对A,B均为一级： (3)当对A,B均为零级 解：1此时反应为一级反应血y: 当y=75%时，=1.0h 南=}血y1.0x血1-75=2h2h 当=2.0h时 n亡y=2h2h1×2.0h 1一y=6.25% 即A还有6.25%未反应 （②)此时该反应为a=6的二级反应产， 当y=75%时，1=1,0h %=a六，0hx×%-是h 当t=2.0h时 六，&h1x20hxa 1-y=14.28% (3)此时该反应为零级反应x=t 当x=75%a时，t=1.0h 当t=2.0h时 x=t=0.75ah1×2.0h=1.5a
a-1,50=-0.5表示A已反应完毕 设A刚好反应完时的时间为！ =壳-0.7507=1.38h 7.298K时，NaOH和CH.COOCH皂化作用的速率常数2与NaOH和CH,COOCH,皂化作用的 速率常数的关系为=2,8.试计算在相同的实验条件下，当有90%的CH.COOCH被分解时 CH,COOC,H的分解分数（设碱与酯的浓度均相等）. 解：对于二级反应之，=a 当y90%时=6×20%=是。 t=,=2.8 =ta-g'是@ 解得y=76.27%. 8.设有一n级反应（≠1）.若反应物的起始浓度为a,证明其半衰期表示式为（式中k为速率常数）： 证明：=k(a一 (adiys hdt 对上式作定积分 二 hun(aa k(n-1) 9.对反应2NO(g)十2H(g)→(g)+2H:OD进行了研究，起始时NO(g)与H(g)的物质的量相 等。采用不同的起始压力，相应地有不同的半衰期.实验数据如下： po/kPa 50.90 45.40 38.40 33.46 26.93 tva/min 81 102 140 180 224 试求该反应的级数 解：”不同导致4a不同 ∴该反应不可能为一级反应，即≠1 由n级反应的半衰期公式 hn-产DgAa
Int=InA(1-)Ing 以ln对lna作图，得一斜率为1一n的直线，求得n3. 或由lnte=lnA+(1-nlna Ini=InA+(1-)Ing' 求得=1+ 代人各组数据求n值， 10.已知某反应速率方程可表示为r=k[A][B][C]?,请根据下列实验数据，分别确定该反应对各反 应物的级数α，B,y的值和计算速率常数k. r/(10-5mol·dm-3·s1) 5.0 5.0 2.5 14.1 [A]/mol·dm-) 0.010 0.010 0.010 0.020 [B/(mol·dim-) 0.005 0.005 0.010 0.005 [cb/(mol·dm3) 0.010 0.015 0.010 0.010 解：根据1,2组实验数据，保持[A。和[B。不变，[C。变化时对r无影响，所以=0.速率方程式可化 简为r=[A[B. 根据2,3组数据，保持[A]。不变，[B]。增大一倍即Ca3=2C.2,此时n=2n A-是-3”-2 根据2,4组数据，保持[B。不变，[A],增大一倍：即C4=2C,此时会-282 又片-是-2=282 a=1.5 ∴反应的速率方程为r=[A][B 别 =2.5X10-4(mol·dm-3)%5s-1 1山，碳的放射性同位素“C在自然界树木中的分布基本保持为，总碳量的1.10×10日%.某考古队在- 山洞中发现一些古代木头燃烧的灰烬，经分析C的含量为总碳量的9.87×10%.已知“C的半衰期为 5700a,试计算这灰烬距今约有多少年？ 解：放射性同位素的衰变为一级反应1- -02-3。-1.216x10。 对于一级反应h。品： a=1.10×10-"%