11-1 在定溫300K的密閉容器中,發(fā)生如下氣相反應(yīng)：A(G) B(G)Y(G_第1頁
11-1 在定溫300K的密閉容器中,發(fā)生如下氣相反應(yīng)：A(G) B(G)Y(G_第2頁
11-1 在定溫300K的密閉容器中,發(fā)生如下氣相反應(yīng)：A(G) B(G)Y(G_第3頁
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文檔簡介

1、11-1 在定溫300K的密閉容器中，發(fā)生如下氣相反應(yīng)：A（g）+B（g）Y（g）測知其速率方程為 假定反應(yīng)開始只有A（g）和B（g）（初始體積比為1：1），初始總壓力為200 kPa，設(shè)反應(yīng)進(jìn)行到10 min時(shí)，測得總壓力為150 kPa，則該反應(yīng)在300 K時(shí)的反應(yīng)速率系(常)數(shù)為多少？再過10 min時(shí)容器內(nèi)總壓力為多少？1解： A（g） + B（g ） Y（g） t=0： pA,0 pB,0 0 t=t： pA pB pA,0 pA 則時(shí)間t時(shí)的總壓力為 pt = pA+ pB+ pA,0 pA= pB+ pA,0 因?yàn)?pA,0= pB,0 符合化學(xué)計(jì)量系數(shù)比，所以 pA= pB 則

2、 pt = pA + pA,0 故 pA= pB= pt pA,02代入速率微分方程，得積分上式，得 已知pt,0=200kPa，pA,0=100kPa，即代入t=10min時(shí)，pt=150kPa，得 k=0.001kPa1min1 當(dāng) t=20min時(shí)，可得 pt =133kPa3 11-2 反應(yīng) 2A + B Y由試驗(yàn)測的為二級(jí)反應(yīng)，其反應(yīng)速率方程為：70時(shí)，已知反應(yīng)速率系(常)數(shù)kB = 0400 dm3mol1s1，若 cA0 = 0200 moldm3， cB0 = 0100 moldm3。試求反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率為90 %時(shí)，所需時(shí)間t = ？4 解：按cA0 = 2cB0，則反應(yīng)過程

3、中始終有 cA = 2cB，于是 分離變量積分，得或又 ，則5 11-3 某反應(yīng)在15.05時(shí)的反應(yīng)速率系(常)數(shù)為34.40103 dm3mol1s1,在40.13時(shí)的反應(yīng)速率系(常)數(shù)為189.9103 dm3mol1s1。求反應(yīng)的活化能，并計(jì)算25.00時(shí)的反應(yīng)速率系(常)數(shù)。6 解：即 E a = 51.13 kJmol1 即k(T) = 70.1210-3dm3mol-1s-1。 711-4 已知在25時(shí)NaOCl分解反應(yīng)速率常數(shù)k0.0093s-1，在30時(shí)k0.0144 s-1。試求在40時(shí)，NaOCl要用多少時(shí)間能分解掉99？ 解：先求在40時(shí)的k？由Arrhenius方程ln

4、k2/k1-Ea(1/T21/T1)/R得lnk(303K)/k(298K)-Ea(1/303K1/298K)/8.314Jmol-1K-1 解得Ea65643 Jmol-18lnk(313K)/k(298K)-65643 Jmol-1 (1/313K 1/298K)/8.314Jmol-1K-1解得k(313K)0.0331s-1因?yàn)槭且患?jí)反應(yīng)，則t(1/k)lncA0/CA所以t1/0.0331s-1ln1/(1-0.99)139s 911-5 某溶液含有 NaOH 和 CH3CO2C2H5，濃度均為 0.0100moldm-3。298.2K 時(shí)，反應(yīng)經(jīng)600s 有39.0% 的CH3CO

5、2C2H5分解；而在308.2K 時(shí)，反應(yīng)經(jīng)600s 有55.0% 的分解。已知該皂化反應(yīng)為二級(jí)反應(yīng)。(1) 求反應(yīng)在兩種溫度下的速率常數(shù)。(2) 求反應(yīng)的活化能。(3) 計(jì)算288.2K時(shí)的速率常數(shù)(4) 計(jì)算288.2K時(shí)600s能分解多少? 10解：(1) 反應(yīng)為 NaOH CH3CO2C2H5 CH3CO2Na + C2H5OH 該反應(yīng)為二級(jí)且初濃度相同，故有 dcA/dt=kcA2 , cA=cA0(1-x), 積分后得k= (1/t)(1/cA-1/cA0) = x/tcA0(1-x)298.2K時(shí)，k=0.390/600s0.0100moldm-3(1-0.390)=0.107 mol-1dm3s-1 308.2K時(shí)，k=0.550/600s0.0100moldm-3(1-0.550)=0.204mol-1dm3s-1(2) Ea = RTTln(k/k)/(T-T) =8.3145JK-1mol-298.2K308.2Kln(0.204/0.107)/(308.2K-298.2K)=49.3 kJmol-1 11(3) 288.2K時(shí)的速率常數(shù)k”: ln(k”/k)=Ea (T”-T)/ RTT”ln(k”/0.107)=49300Jmol-1(288.2K-298.2K)/(8.3145JK-1mol-1298.2K288.2K)k”= 0.05

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