文档介绍：第十一章化学动力学
某一级反应进行10 min后,反应物反应掉30 %。问反应掉50 %需多少时间?
解:设反应掉50 %需时间为t,因
由题给条件得,
则,所以 t= min
偶氮甲烷(CH3NNCH3)气体的分解反应
CH3NNCH3 (g) → C2H6 (g) + N2 (g)
为一级反应。在287 ℃ kPa的偶氮甲烷气体,反应进行1000 kPa,求速率常数k及半衰期t1/2。
解: CH3NNCH3 (g) → C2H6 (g) + N2 (g)
t=0 p0 0 0
t=t p p0-p p0-p
则 p(总) = p + p0-p + p0-p = 2p0-p
p = 2p0- p(总)
设参与反应的各物质均是理想气体,因是恒温恒容反应,故有
p = nRT/V = cRT c = p/RT
则一级反应的积分式为
即
所以
某一级反应A →产物,初始速率为1×10-3 mol·dm-3·min-1,1 ×10-3 mol·dm-3·min-1。求k,t1/2和初始浓度cA , 0。
解:此一级反应的速率方程为-dcA/dt = kcA
由题给条件得-dcA , 0/dt = kcA , 0 = 1×10-3 mol·dm-3·min-1 ①
-dcA/dt = kcA = ×10-3 mol·dm-3·min-1 ②
①式除以②式,得
由一级反应的积分式得
将k值代入①式,得
现在的天然铀矿中238U/ 235U =。×10-10a-1,×10-10a-1。问在20亿年(2×109a)前,238U/ 235U等于多少?(a是时间单位年的符号。)
解:由题给速率常数的单位可知,蜕变反应为一级反应。设20亿年前,天然铀矿中含238U和235U的浓度分别为c0和c1,0,现在天然铀矿中含含238U和235U的浓度分别为c和
c1,则 c = c0exp(-kt) ①
c1 = c0,1exp(-k1t) ②
①式除以②式,得
所以=×exp[(×10-10-×10-10)×2×109]=
即在20亿年前,238U:235U = :1。
某二级反应A + B→C,两种反应物的初始浓度皆为1 mol·dm-3,经10 min后反应掉25 %,求k 。
解:题给反应为初始浓度相等的二级反应,设转化率为x,则
dm3·mol-1·min-1 = 3 dm3·mol-1·min-1
溶液反应+ →+ 的速率方程为
在20 ℃下,若反应开始时只有两种反应物, mol·dm-3, mol·dm-3,反应26 h后,测得= 62 mol·dm-3,求k 。
解:设为A,为B。因为cA , 0 = cB, 0 /2
则按反应方程式,反应的任意时刻都有 cA = cB /2
题给速率方程变