《医学有机化学》课程学习指导（医用基础化学）第七章 化学反应速率（含测试，无答案）

1.6("D-D)11.41.20.8-1001002004006007000300500t/min例7-2科学工作者已经研制出人造血红细胞。这种血红细胞从体内循环中被清除的反应是一级反应，其半衰期为6.0h。如果一个事故的受害者血红细胞已经被人造血红细胞所取代，1.0h后到达医院，这时其体内的人造血红细胞占输入的人造血红细胞的分数是多少？解对于一级反应，0.693_ 0.693== 0.12h-l6.0h11/2根据一级反应积分速率方程式，即可计算所求人造血红细胞分数。In C(A)-kt=-0.12h-l×1.0h=-0.12Co(A)c,(A)2=0.89=89%Co(A)例7-3尿素的水解反应为CO(NH2)2+H2O→2NH3+CO225℃C无酶存在时，反应的活化能为120kJmol-l，当有尿素酶存在时，反应的活化能降为46kJ-mol-，反应速率为无酶存在时的9.4x1012倍，试计算无酶存在时，温度要升到何值才能达到酶催化时的速率？解浓度一定时，反应速率之比也即速率常数之比

例 7-2 科学工作者已经研制出人造血红细胞。这种血红细胞从体内循环中被 清除的反应是一级反应，其半衰期为 6.0h。如果一个事故的受害者血红细胞已经 被人造血红细胞所取代，1.0h 后到达医院，这时其体内的人造血红细胞占输入的 人造血红细胞的分数是多少？ 解 对于一级反应， 1 1/ 2 0.12 6.0 0.693 0.693 − = = = h t h k 根据一级反应积分速率方程式，即可计算所求人造血红细胞分数。 0.89 89% (A) (A) 0.12 1.0 0.12 (A) (A) ln 0 1 0 = = = − = −  = − − c c t h h c c t t k 例 7-3 尿素的水解反应为 CO(NH2)2 + H2O ⎯→2NH3 + CO2 25C 无酶存在时，反应的活化能为 120kJ mol-1，当有尿素酶存在时，反应的 活化能降为 46 kJ mol-1，反应速率为无酶存在时的 9.41012 倍，试计算无酶存在 时，温度要升到何值才能达到酶催化时的速率？ 解 浓度一定时，反应速率之比也即速率常数之比

ka=9.4 ×1012kn≤-E(-7)KRTT120KJ·mol-l(T,-298KIn9.4×10128.31×10J.mol-l.K-(T,×298K解得T,=775K相关知识介绍温度对反应速率的影响与活化能的大小有关。另外对同一反应而言温度较低时，速率常数受温度的影响比在温度较高时显著，这可从以下例子中说明。Eal = 103.3 kJ mol-lAl = 4.3×1013g-l例若反应1A2 = 1.6x1014s-1反应2Ea2 = 246.9 kJ- mol-l(1)把反应温度从300K提高到310K，反应1和反应2的速率常数各增大多少倍？(2)把反应2的反应温度从700K提高到710K，反应速率常数将增大多少倍？解（1）通过k=Ae-Ea/RT计算得：反应1在300K时的kl=4.5x10-5s-l在310K时的kl=1.7×10-4s-1反应2在300K时的k2=1.7×10-29s-1在310K时的k2=4.1x10-28s-1可见在A相差不大的情况下，活化能不同的反应，其反应速率常数随温度的变化差别很大，活化能较小的反应1，温度升高10K，速率常数增大约3.8倍(1.7×10-4s-l(4.5x10-g=3.8),而活化能较大的反应2，温度同样升高10K，速率常数却-4.1x10-28s-l增大24倍(1.7x10-9~24(2)当温度从700K升至710K时，反应2的速率常数分别为：k(700K)=6.0×10-5s-lk (710K)=1.1×10-4g-l

T K T K T K T T T T R E 775 298 298 8.31 10 J mol K 120 J mol ln 9.4 ln 9.4 10 2 2 2 3 1 1 1 1 2 2 1 1 2 1 2 1 2 =          −      = − = =  − − − − 解得 k k k k k k 1 2 a 10 ( )  相关知识介绍 温度对反应速率的影响与活化能的大小有关。另外对同一反应而言温度较低 时，速率常数受温度的影响比在温度较高时显著，这可从以下例子中说明。 例 若反应 1 Ea1 = 103.3 kJ mol-1 A1 = 4.31013s -1 反应 2 Ea2 = 246.9 kJ mol-1 A2 = 1.61014s -1 （1） 把反应温度从 300K 提高到 310K，反应 1 和反应 2 的速率常 数各增大多少倍？ （2） 把反应 2 的反应温度从 700K 提高到 710K，反应速率常数将 增大多少倍？ 解 (1) 通过 k = Ae -Ea/RT 计算得：反应 1 在 300K 时的 k1 = 4.510-5 s -1 在 310K 时的 k1’ = 1.710-4 s -1 反应 2 在 300K 时的 k2 = 1.710-29s -1 在 310K 时的 k2’ = 4.110-28s -1 可见在 A 相差不大的情况下，活化能不同的反应，其反应速率常数随温度 的变化差别很大，活化能较小的反应 1，温度升高 10K，速率常数增大约 3.8 倍            − − − − 3.8 4.5 10 1.7 10 5 1 4 1 s s ，而活化能较大的反应 2，温度同样升高 10K，速率常数却 增大 24 倍            − − − − 24 1.7 10 4.1 10 29 1 28 1 s s (2) 当温度从 700K 升至 710K 时，反应 2 的速率常数分别为： k（700K）= 6.010-5 s -1 k（710K）= 1.110-4 s -1