物理化学简明教程(印永嘉)-化学动力学习题课

第九章化学动力学基本原理习题课（一）概念和公式一、基本概念1.基元反应:反应物分子经直接作用生成新产物的过程2.反应分子数:基元反应中，直接作用所必需的反应物微观粒子数。3.质量作用定律:基元反应aA+bBP的速率只与反应物浓度有关，而且各浓度项的指数与计量系数一致，其速率公式均符合如下形式：r=k[A]a[B]b4.反应机理:组成宏观总反应的基元反应的总合。5.简单反应：仅由一种基元反应组成的总反应。复合反应：由2种或2种以上基元反应组成的总反应6.反应级数：若反应的速率公式为r=k[A][B]其中：、…分别为组分A、B…的级数。A、B…都是反应的参加物(反应物、产物、中间产物、催化剂等)。n=++…总反应级数7.简单级数反应：r=k[A][B]1A、B只是反应物2无论是、或n都是0或正整数。简单级数反应的动力学特征k的单位速率微分式速率积分式t1/2零级反应mol·dm-3·s-1dx/dt=kx=kta/2k一级反应s-1dx/dt=k(a-x)ln2/k二级反应mol-1·dm3·s-1dx/dt=k(a-x)21/kadx/dt=k(a-x)(b-x)三级反应mol-2·dm6·s-1dx/dt=k(a-x)33/2ka2n级反应mol1-n·dm3(n-1)·s-1dx/dt=k(a-x)n其中x为消耗掉的浓度1b(a-x)(a-b)a(b-x)ln=kt常数kan-111(a-x)n-1an-1–=(n-1)ktaa-xln=kt11(a-x)2a2–=2kt11(a-x)a–=kt四、反应级数的测定1积分法：尝试法作图法：c~t,lnc~t,1/c~t,1/c2~t半衰期法t1/2=K’c01-n2微分法：3孤立法（过量浓度法、降级法）)'/ln()'/ln(1002/12/1ccttn)/ln()/ln(2121ccrrn五、阿累尼乌斯公式2lnRTEdTkda常数RTEkaln211211)()(lnTTRETkTkaRTEaAek/（二）例题例1、选择、填空1.对于反应2NO2=2NO+O2，其反应速率表达式为（）VdtddtOddtNOddtNOdDdtOddtNOddtNOdCdtddtOddtNOddtNOdBdtOddtNOddtNOdA][2][2][)(][][][)(][2][2][)(][][2][2)(22222222D解：根据速率表达式首先排除(A),(C)。d/dt=dni/idt,所以(B)也不对，正确答案应是(D)。2.反应A+BC的速率方程为则该反应的总级数是___级，k的单位______3.某反应的转化率分别为50%，75%，87.5%,所须时间分别为t1/2，2t1/2，3t1/2，则该反应对此物质的级数为____CBAAccckdtdc1S-112不能确定3.解：一级反应kt=ln(c0/c),t1/2=ln2/k，t1/4=ln4/k=2ln2/k，t1/8=ln8/k=3ln2/k，4.已知某反应的速率方程为r=k[A][B],则该反应的级数为____,反应分子数________5.某二级反应2AP，k=0.1mol-1·dm3·s-1，c0=0.1mol·dm-3，当反应速率降低9倍时，所须时间____6.在温度T，实验测得某化合物在溶液中分解的数据c0/mol·dm-30.501.102.48t1/2/s4280885174则该化合物分解反应级数为_________200s3当r=r0/9时，[A]=a/3saakt2001.01.0213/116.解：半衰期t1/2随c0的增加而下降，可排除零级和一级反应，4280/885=4.8,而1.10/.5=2.2,故不是二级反应，但(1.10/.5)2=4.8,因此是三级反应。例2、反应mAnB，的速率表达式为：mAkdtAd][][?][dtBd则解：根据速率表达式mdtAdndtBd][][dtAdmndtBd][][mAmnk][