天大物化第五版下册答案

第十一章 化学动力学 余训爽

11.8 某一级反应A→产物，初始速率为1×10-3mol·dm-3·min-1，1h后速率为0.25 mol·dm-3·min-1，求k，t1/2和初始浓度。

解：一级反应的速率方程

lncA，0cA=kt v?kcA

即有： v?kcA，0exp?-kt? 那么有： v?kcA，0exp?-kt?，即k?? v1ln2t2?t1v1

v2110.25?10-3k??ln=-ln=0.0231min-1 -3t2?t1v160-01?10t1/2?ln2ln2==30min k0.0231v01?10?3 cA， = ?0.0433mol?dm-3 0=k0.023111.9 现在的天然铀矿中238U/235U=139.0/1。已知238U的蜕变

反应的速率常数为1.520×10-10a-1，235U的蜕变反应的速率常数为9.72×10-10a-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：根据速率常数的单位知235U和238U的蜕变反应为一级反应，

ln238cA，0cA=kt ，即cA=cA，0exp?-kt?

则：

U?235U238U0exp????k238?k235?t?? 235U0238U0?235U0U139.0?109?? expk?kt?exp1.520?9.72?10?2?10??????238235??235??1U238238U0?26.96∶1 235U0第 17 页 共 61 页创建时间：错误！未指定书签。

第十一章 化学动力学 余训爽

11.10某二级反应A（g）+B（g）→2D（g）在T、V恒定的条件下进行。两种反应物初始浓度为cA.0 = cB.0 = 0.2 mol·dm-3时，反应的初始速率为

?dc?????5?10?2mol?dm-3?s-1，求?dt?t?0kA即kD。

解：根据二级反应的速率方程

v?kcAcB

?dc??dc???A???D??kcAcB ?dt?t?0?2dt?t?0v05?10?2k???1.25dm3?mol-1?s-1 cA.0cB.00.2?0.2kA=k = 1.25dm3·mol-1·s-1 kD =2k= 2.5dm3·mol-1·s-1

11.11 某二级反应A+B→C，两种反应物初始浓度皆为1mol·dm-3时，经10min后反应掉25%，求k。

解：根据二级反应的速率方程

x1x?kcA，t，即k=? 01?xcA，t1?x0k=x125%=?=0.0333dm3?mol-1?min-1

cA，1?x1?101-25%0t?111.12 在OH-离子的作用下，硝基苯甲酸乙脂的水解反应：

NO2C6H4COOC2H5 + H2O → NO2C6H4COOH + C2H5OH 在15℃时的动力学数据如下，两反应物的初始浓度皆为0.05mol·dm-3，计算此二级反应的速率常数。

t/min 脂水解的转化

率%

120

180

240 48.8

330 58.05

530 69.0

600 70.35

32.95 51.75

解：根据二级反应的速率方程下：

x?kcA，0t讲述表格数据处理如1?x第 18 页 共 61 页创建时间：错误！未指定书签。

第十一章 化学动力学 余训爽

t/min

120 180 240 330 530 600

32.95 51.75 48.8 58.05 69.0 70.35

拟合求得k = 0.0814dm3·mol-1·s-1。

11.13 某气相反应2A（g）→A2（g）为二级反应，在恒温恒容下的总压p数据如下。求kA。

t/s p/kPa

0 41.330

100 34.397

200 31.197

，

400 27.331

∞ 20.665

解：设在时刻t，A（g）的分压为

2A（g）?A（g）2 pA 1p?p ?0A?2则： p?A1?p0?pA? =p，即有:pA?2p?p0 ，因此 2t/s （1/p）/kPa-1

0 0.0242

100 0.0364

200 0.0475

400 0.0750

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第十一章 化学动力学 余训爽

11??1.25?10?4t，即pAp0k = 1.25×10-4kPa-1·s-1= 1.25×10-7Pa-1·s-1

11.14 溶液反应

2?2?S2O8?2Mo?CN?8?2SO4?2Mo?CN?84?3?

的速率方程为

4?dc?Mo?CN?8???k?SO2???MoCN4?? ????8??28??dt 在20℃，若反应开始时只有两反应物，其初始浓度依次为

0.01mol·dm-3，0.02mol·dm-3，反应26 h后，测得[Mo?CN?84?]=0.01562 mol·dm-3，求k。

解：题给条件下，在时刻t有[Mo?CN?84?]=2[SO]，因此

22?84?dc?Mo?CN?8?k???MoCN4??2 ????8?dt2?积分得到

1?Mo?CN?4??8???1?Mo?CN?4??8?0??kt 2??2?11? k??4?4?t??Mo?CN???Mo?CN???8?8?0????第 20 页 共 61 页创建时间：错误！未指定书签。