动力学习题课 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/12/25 0:21:45星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

物理化学动力学习题课

一 动力学基础基本公式和例题: (1) 对任意反应eE + fF = gG + hH **r??1d?F?1d?G?1d?E?1d?H? ?? ? ? (d1) fdtgdtedthdt(2) 基元反应(质量作用定律)+微观可逆性原理。

kA?B???P r=k[A][B] (d2)

零级反应是否为基元反应?反应Pb(C2H5)4 = Pb + 4C2H5 是否可能为基元反应?为什么?

(3)对于零级、一级、二级、三级反应,(n级) 级数 反应类型 微分式 积分式 半衰期t1/2 零级 表面催化 一级 二级 二级 A?P dx?k0 dtdx?k1(a?x) dtdx?k2(a?x)2 dtdx?k2(a?x)(b?x) dtx?k0t a 2k0ln2 k11 ak2lna?k1t a?xA?B?P (a=b) A?B?P x?k2t a(a?x)(a?b) 1b(a?x)ln?k2t a?ba(b?x)?t1???lg?'2??t1?利用半衰期法求反应级数和速率常数: n?1??2'? (d3)

?P0??lg??P??0?利用

dx1-n-1

?kn(a?x)n 得到k的单位(浓度)(时间)dt 1

(4)阿累尼乌斯公式

*

k?Ae?Ea?????RT? (d4)

Ea1lnk?lnA?RTk1dlnkEadlnk2E1?E2??, 2,2dTdTRTRT(5)复杂反应(对峙、平行、连续)

习题

答案:一级反应;t1/2=

ln2a,k1=0.12h-1; 利用ln?k1t,t=19.2h。 k1a?x

ln21.10?10?13-4-1

?k1t,答案:一级反应;t1/2=,k1=1.22?10a,lnt=888.5a

k19.87?10?14

答案: (1) 利用lnxa?k2t(2级)积分式验证,?k1t(1级)或

a(a?x)a?xk=11.71;11.55;11.69…….,k平均=11.67 (mol/dm3)-1 ?min-1 (2) 利用

x?k2t,求得t0.95=814.1min,t1/2=42.8min

a(a?x) 2

a-1

解:(1)利用ln?k1t求得k1=1.39h, t=2.0h带入积分式求得A剩

a?x余为6.2%; (2)利用14.3%

(3)利用x?k0t求得k0=(0.75a)h-1, t=2.0h带入积分式求得A剩余为-0.5,反应完全,由零级反应计算得到A完全反应时间为1.33小时。

x3-1

?k2t求得k2=h, t=2.0h带入积分式求得A剩余为

a(a?x)a

解:(1)一级反应(利用一级、二级反应的图形,或是定积分公式求k来确定反应级数。) (2)利用lnln2a-1

?k1t求得k平均=0.096 h ,t1/2==7.22h

k1a?x(3)利用已知数据和lna?k1t求得抗拒素的初始浓度为a?x0.705mg/(100cm3),当浓度为0.37 mg/(100cm3)时, t=6.72h。(思考:也可以不求初始浓度直接求得结果)

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