物理化学课后习题详解

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物理化学(天津大学第五版)课后答案

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物理化学上册习题解(天津大学第五版)第一章 气体的 pVT 关系1-1 物质的体膨胀系数 V与等温压缩系数 T 的定义如下:1 V 1 VV TV T p试导出理想气体的V、T与压力、温度的关系?解:对于理想气体,pV=nRTV p T1 V VT V 1 V Tp VpT1 (nRT / p)V T1 ( nRT / p) Vp1 nR 1 V T 1 p V p V T 1 nRT 1 V p 1T V p 2 V p1-2 气柜内有 3 90kg 的流量输往使用车间,试问贮121.6kPa 、27℃的氯乙烯( C2H3Cl )气体 300m ,若以每小时 存的气体能用多少小时?解:设氯乙烯为理想气体,气柜内氯乙烯的物质的量为pV121.6 103300n 8.314 14618.623molRT 300.15 3 3 每小时 90kg 的流量折合 p 摩尔数为 v90 10 90 10 1441.153mol h 1M C 2H3Cl 62.45 n/v= ( 14618.623 ÷1441.153 ) =10.144 小时1-3 0 ℃、 101.325kPa 的条件常称为气体的标准状况。

试求甲烷在标准状况下的密度。

解:CH 4 n M CH 4 p M CH 4 101325 16 103 0.714kg m 3V RT 8.314 273.151-4 一抽成真空的球形容器,质量为 25.0000g 。

充以 4℃水之后,总质量为 125.0000g 。

若改用充以 25℃、 13.33kPa 的某碳氢化合物气体,则总质量为 25.0163g 。

试估算该气体的摩尔质量。

解:先求容器的容积V125.0000 25.000 100.0000 cm 3 100.0000cm 3H 2 O(l ) 1n=m/M=pV/RTM RTm 8.314 298.15 (25.0163 25.0000) mol pV 13330 10 430.31g1-5 两个体积均为 V 的玻璃球泡之间用细管连接,泡内密封着标准状况条件下的空气。

物理化学第五版课后习题答案解析

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第五章 化学平衡5-1.在某恒定的温度和压力下,取n 0﹦1mol 的A (g )进行如下化学反应:A (g )B (g )若0B μ﹦0A μ,试证明,当反应进度﹦0.5mol 时,系统的吉布斯函数G 值为最小,这时A ,B 间达到化学平衡。

解: 设反应进度为变量A (g )B (g )t ﹦0 n A , 0﹦n 0 0 0﹦0t ﹦t 平 n A n B﹦BBn ν n B ﹦B ,n A ﹦n 0-n B ﹦n 0-B,n ﹦n A +n B ﹦n 0气体的组成为:y A ﹦A n n ﹦00B n n νξ-﹦01n ξ-,y B ﹦B nn﹦0n ξ各气体的分压为:p A ﹦py A ﹦0(1)p n ξ-,p B ﹦py B ﹦p n ξ各气体的化学势与的关系为:0000ln ln (1)A A AA p p RT RT p p n ξμμμ=+=+- 0000lnln B B B B p p RT RT p p n ξμμμ=+=+⋅ 由 G =n A A +n BB =(n A 0Aμ+n B 0B μ)+00ln(1)A p n RT p n ξ-+00ln B p n RT p n ξ⋅ =[n 0-A μ+0B μ]+n 00lnpRT p +00()ln(1)n RT n ξξ--+0ln RT n ξξ 因为 0B μ﹦0A μ,则G =n 0(0A μ+0lnpRT p)+00()ln(1)n RT n ξξ--+0ln RT n ξξ ,0()ln T p G RT n ξξξ∂=∂- 20,20()()T p n RT Gn ξξξ∂=-∂-<0 令 ,()0T p Gξ∂=∂011n ξξξξ==-- ﹦0.5 此时系统的G 值最小。

5-2.已知四氧化二氮的分解反应 N 2O 4 (g ) 2 NO 2(g )在298.15 K 时,0r m G ∆=4.75kJ ·mol -1。

物理化学课后答案解析_热力学第一定律

物理化学课后答案解析_热力学第一定律

物理化学课后答案解析_热⼒学第⼀定律第⼆章热⼒学第⼀定律【复习题】【1】判断下列说法是否正确。

(1)状态给定后,状态函数就有⼀定的值,反之亦然。

(2)状态函数改变后,状态⼀定改变。

(3)状态改变后,状态函数⼀定都改变。

(4)因为△U=Q v, △H =Q p,所以Q v,Q p是特定条件下的状态函数。

(5)恒温过程⼀定是可逆过程。

(6)汽缸内有⼀定量的理想⽓体,反抗⼀定外压做绝热膨胀,则△H= Q p=0。

(7)根据热⼒学第⼀定律,因为能量不能⽆中⽣有,所以⼀个系统若要对外做功,必须从外界吸收热量。

(8)系统从状态Ⅰ变化到状态Ⅱ,若△T=0,则Q=0,⽆热量交换。

(9)在等压下,机械搅拌绝热容器中的液体,使其温度上升,则△H = Q p = 0。

(10)理想⽓体绝热变化过程中,W=△U,即W R=△U=C V△T,W IR=△U=C V△T,所以W R=W IR。

(11)有⼀个封闭系统,当始态和终态确定后;(a)若经历⼀个绝热过程,则功有定值;(b)若经历⼀个等容过程,则Q有定值(设不做⾮膨胀⼒);(c)若经历⼀个等温过程,则热⼒学能有定值;(d)若经历⼀个多⽅过程,则热和功的代数和有定值。

(12)某⼀化学反应在烧杯中进⾏,放热Q1,焓变为△H1,若安排成可逆电池,使终态和终态都相同,这时放热Q2,焓变为△H2,则△H1=△H2。

【答】(1)正确,因为状态函数是体系的单质函数,体系确定后,体系的⼀系列状态函数就确定。

相反如果体系的⼀系列状态函数确定后,体系的状态也就被惟⼀确定。

(2)正确,根据状态函数的单值性,当体系的某⼀状态函数改变了,则状态函数必定发⽣改变。

(3)不正确,因为状态改变后,有些状态函数不⼀定改变,例如理想⽓体的等温变化,内能就不变。

(4)不正确,ΔH=Qp,只说明Qp 等于状态函数H的变化值ΔH,仅是数值上相等,并不意味着Qp 具有状态函数的性质。

ΔH=Qp 只能说在恒压⽽不做⾮体积功的特定条件下,Qp的数值等于体系状态函数 H 的改变,⽽不能认为 Qp 也是状态函数。

物理化学第五版课后习题答案解析

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第五章 化学平衡5-1.在某恒定的温度和压力下,取n 0﹦1mol 的A (g )进行如下化学反应:A (g )B (g )若0B μ﹦0A μ,试证明,当反应进度﹦0.5mol 时,系统的吉布斯函数G 值为最小,这时A ,B 间达到化学平衡。

解: 设反应进度为变量A (g )B (g )t ﹦0 n A , 0﹦n 0 0 0﹦0t ﹦t 平 n A n B﹦BBn ν n B ﹦B,n A ﹦n 0-n B ﹦n 0-B,n ﹦n A +n B ﹦n 0气体的组成为:y A ﹦A n n ﹦00B n n νξ-﹦01n ξ-,y B ﹦B nn﹦0n ξ各气体的分压为:p A ﹦py A ﹦0(1)p n ξ-,p B ﹦py B ﹦p n ξ各气体的化学势与的关系为:0000ln ln (1)A A AA p p RT RT p p n ξμμμ=+=+- 0000lnln B B B B p p RT RT p p n ξμμμ=+=+⋅ 由 G =n AA+n BB=(n A 0A μ+n B 0B μ)+00ln(1)A p n RT p n ξ-+00ln B p n RT p n ξ⋅ =[n 0-A μ+0B μ]+n 00lnpRT p +00()ln(1)n RT n ξξ--+0ln RT n ξξ 因为 0B μ﹦0A μ,则G =n 0(0A μ+0lnpRT p )+00()ln(1)n RT n ξξ--+0ln RT n ξξ ,0()ln T p G RT n ξξξ∂=∂- 20,20()()T p n RT Gn ξξξ∂=-∂-<0 令 ,()0T p Gξ∂=∂011n ξξξξ==-- ﹦0.5 此时系统的G 值最小。

5-2.已知四氧化二氮的分解反应 N 2O 4 (g) 2 NO 2(g )在298.15 K 时,0r m G ∆=4.75kJ ·mol -1。

物理化学,课后习题详解

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作业题1-1. 10mol理想气体由25℃,1.00MPa 。

设过程为:(i)向真空膨胀;(ii)对抗外压0.100MPa膨胀。

分别计算以上各过程的体积功。

(i) Wv=0(ii) Wv=-P S△V=- P S nRT(1/R2-1/R1)=-nRT(P S/P2- P S/P1)P2= P S∴Wv=-PnRT(1- P S/P1)=-10mol×8.3145J·mol-1·k-1×298.15k×(1-0.100 MPa/1.00MPa)=-22.31kJ体会:(i)真空膨胀不做体积功(ii)膨胀功做负功,W=-P△V运用W=-∫V1V2Pdv=-P(V2-V1)计算体积功。

1-3.473K,0.2MPa,1dm3 的双原子分子理想气体,连续经过下列变化:(Ⅰ)定温膨胀到3dm3;(Ⅱ)定容升温使温度升到0.2MPa;(Ⅲ)保持0.2 MPa降温到初始温度473K。

(i)在p-V图上表示处该循环全过程;(ii)计算各步及整个循环过程的Wv、Q 、△U 和△H 。

一直双原子分子理想气体Cp,m=7/2R 。

解:解:(Ⅰ).W Ⅰ=-Q Ⅰ=-n RT ㏑v 2/v 1=-8.3145*473*㏑3/1*n n=p A v A /T A R=0.2*106*1*103/8.3145*473=0.0508molW Ⅰ=-219.5J Q Ⅰ=219.5△ u=△H=0(Ⅱ).△H =nCp.m(T C -T B )=0.0508*7/2*8.3145*(1419-473) =1398JH 定容 Wv=0Q Ⅱ=△u Ⅱ=nCv,m(T C -T B )=0.0508*5/2*8.3145*(1419-473)双原子分子理想气体 473K 0.2MPa1dm 3 双原子分子理想气体 473K 1/3×0.2MPa 3dm 3 双原子分子理想气体 1419K 0.2MPa 1dm 3=998.9J(Ⅲ).Wv=-p A(v A-v B)=-0.2*106*(1-3)*103=400JQⅢ=△HⅢ=nCp,m(T A-T C)=0.O508*7/2*8.3145*(473-1419)=-1398J△uⅢ=nCv,m(T A-T C)=0.0508*5/2*8.3145*(473-1419)=-998.9J循环过程:△u=0, △H=0,Wv=180.5J,Q=-179.6J体会:U和H为状态函数,循环过程△u=0, △H=0理想气体:p A v A =p B v B PV=n RT∆ U = n C V,m(T2- T1)∆ H = n C p,m (T2- T1)1-4.10mol理想气体从2×106 Pa、10-3 定容降温,使压力降到2×105 Pa,再定容膨胀到10-2 m3 。

物理化学课后习题答案

物理化学课后习题答案

1.1 物质的体膨胀系数与等温压缩率的定义如下试推出理想气体的,与压力、温度的关系。

解:根据理想气体方程1.5 两个容积均为V的玻璃球泡之间用细管连结,泡内密封着标准状态下的空气。

若将其中的一个球加热到100 °C,另一个球则维持0 °C,忽略连接细管中气体体积,试求该容器内空气的压力。

解:由题给条件知,(1)系统物质总量恒定;(2)两球中压力维持相同。

标准状态:因此,1.9 如图所示,一带隔板的容器内,两侧分别有同温同压的氢气与氮气,二者均可视为理想气体。

(1)保持容器内温度恒定时抽去隔板,且隔板本身的体积可忽略不计,试求两种气体混合后的压力。

(2)隔板抽取前后,H2及N2的摩尔体积是否相同?(3)隔板抽取后,混合气体中H2及N2的分压立之比以及它们的分体积各为若干?解:(1)等温混合后即在上述条件下混合,系统的压力认为。

(2)混合气体中某组分的摩尔体积怎样定义?(3)根据分体积的定义对于分压1.11 室温下一高压釜内有常压的空气,为进行实验时确保安全,采用同样温度的纯氮进行置换,步骤如下:向釜内通氮气直到4倍于空气的压力,尔后将釜内混合气体排出直至恢复常压。

重复三次。

求釜内最后排气至恢复常压时其中气体含氧的摩尔分数。

解:分析:每次通氮气后至排气恢复至常压p,混合气体的摩尔分数不变。

设第一次充氮气前,系统中氧的摩尔分数为,充氮气后,系统中氧的摩尔分数为,则,。

重复上面的过程,第n次充氮气后,系统的摩尔分数为,因此。

1.13 今有0 °C,40.530 kPa的N2气体,分别用理想气体状态方程及van der Waals方程计算其摩尔体积。

实验值为。

解:用理想气体状态方程计算用van der Waals计算,查表得知,对于N2气(附录七),用MatLab fzero函数求得该方程的解为也可以用直接迭代法,,取初值,迭代十次结果1.16 25 °C时饱和了水蒸气的湿乙炔气体(即该混合气体中水蒸气分压力为同温度下水的饱和蒸气压)总压力为138.7 kPa,于恒定总压下冷却到10 °C,使部分水蒸气凝结为水。

《物理化学》课后习题第一章答案

《物理化学》课后习题第一章答案

习题解答第一章1. 1mol 理想气体依次经过下列过程:(1)恒容下从25℃升温至100℃,(2)绝热自由膨胀至二倍体积,(3)恒压下冷却至25℃。

试计算整个过程的Q 、W 、U ∆及H ∆。

解:将三个过程中Q 、U ∆及W 的变化值列表如下:过程 QU ∆ W(1) )(11,初末T T C m V - )(11,初末T T C m V -0 (2)(3) )(33,初末T T C m p - )(33,初末T T C m v - )(33初末V V p -则对整个过程:K 15.29831=末初T T = K 15.37331==初末T TQ =)(11,初末-T T nC m v +0+)(33,初末-T T nC m p=)初末33(T T nR -=[1×8.314×(-75)]J =-623.55JU ∆=)(11,初末-T T nC m v +0+)(33,初末-T T nC m v =0W =-)(33初末V V p -=-)初末33(T T nR -=-[1×8.314×(-75)]J =623.55J因为体系的温度没有改变,所以H ∆=02. 0.1mol 单原子理想气体,始态为400K 、101.325kPa ,经下列两途径到达相同的终态:(1) 恒温可逆膨胀到10dm 3,再恒容升温至610K ; (2) 绝热自由膨胀到6.56dm 3,再恒压加热至610K 。

分别求两途径的Q 、W 、U ∆及H ∆。

若只知始态和终态,能否求出两途径的U ∆及H ∆?解:(1)始态体积1V =11/p nRT =(0.1×8.314×400/101325)dm 3=32.8dm 3 W =恒容恒温W W +=0ln12+V V nRT=(0.1×8.314×400×8.3210ln +0)J =370.7JU ∆=)(12,T T nC m V -=[)400610(314.8231.0-⨯⨯⨯]J =261.9J Q =U ∆+W =632.6J H ∆=)(12,T T nC m p -=[)400610(314.8251.0-⨯⨯⨯]=436.4J (2) Q =恒压绝热Q Q +=0+)(12,T T nC m p -=463.4J U ∆=恒压绝热U U ∆+∆=0+)(12,T T nC m V -=261.9J H ∆=恒压绝热H H ∆+∆=0+绝热Q =463.4J W =U ∆-Q =174.5J若只知始态和终态也可以求出两途径的U ∆及H ∆,因为H U 和是状态函数,其值只与体系的始终态有关,与变化途径无关。

物理化学课后解答

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思考题解答1. 判断下列说法是否正确,为什么?(1) 在一给定的系统中,独立组分数是一个确定的数。

(2) 单组分系统的物种数一定等于1。

(3) 相律适用于任何相平衡系统。

(4) 在相平衡系统中,如果每一相中的物种数不相等,则相律不成立。

解答:(1) 对。

(2) 错。

组份数等于1。

(3) 错。

在有电场、重力场、磁场或渗透质存在时,不适用,必须加以修正。

(4) 错。

由相律得出的结论与每一相中的物种数无关。

2. 指出下列平衡系统中的组分数,相数,及自由度数。

(1) I2(S)与其蒸气成平衡;(2) CaCO3(s)与其分解产物CaO(s)和CO2(g)成平衡;(3) NH4HS(s)放入一抽空的容器中,并与其分解产物NH3(g)和H2S(g)成平衡;(4) 取任意量的NH3(g)和H2S(g)与NH4HS(s)成平衡;(5) I2作为溶质在两不互溶液体H2O和CCl4中达到分配平衡(凝聚系统)。

解答:(1) C = 1;Φ= 2;f = 1 – 2 + 2 = 1(2) C = 2;(∵S = 3;R = 1,∴C = 3-1 = 2);Φ= 3;f = 2 – 3 + 2 = 1(3) C = S-R-R' = 3-1-1=1(浓度限制条件,产物NH3(g):H2S(g) = 1:1);Φ= 2;f = 1(4) C = 3-1 = 2;Φ= 2;f = 2(5) C = 3;Φ= 2;f = C-Φ+ 1=3 – 2 + 1 = 2(凝聚相可以不考虑压力的影响)3. 证明:(1) 在一定温度下,某浓度的NaCl水溶液只有一个确定的蒸气压;(2) 在一定温度下,草酸钙分解为碳酸钙和一氧化碳时只能有一个确定的CO压力。

解答:(1) Φ= 2,浓度一定,C = 1,温度一定,则f = 1 – 2 + 1 = 0。

(2) Φ= 3,C = 2,当T一定时,f = 2 – 3 + 1 = 0。

4. Na2CO3与水可形成三种水合物Na2CO3·H2O(s),Na2CO3·7H2O(s)和Na2CO3·10H2O(s)。

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第四章化学动力学习题1.以氨的分解反应2NH3==== N2+3H2为例,导出反应进度的增加速率t d/dξ与tn d/)NH(d3,t n d/)N(d2,tn d/)H(d2之间的关系,并说明何者用于反应速率时与选择哪种物质为准无关。

解:ξ=(nNH3-n NH3,0)/(-2)=(N N2-n N2,0/1)=(n H2-n H2,0)/3 dξ/dt=(-1/2)×dnNH3/dt=dn N2/dt=(1/3)×dn H2/dt) ∴dn NH3/dt=-2×dξ/dtdN N2/dt= dξ/dtdn H2/dt=3×dξ/dt2.甲醇的合成反应如下:CO+2H2 ===== CH3OH,已知tc d/)OHCH(d3=2.44mol·L-1·h-1,求-tc d/)CO(d,-tc d/)H(d2各为多少?(答案:2.44,4.88mol·dm-3·h-1)解:dCco/dt=dC CH3OH/dt=2.44mol·dm-3·h-1-dC H2/dt=2×dC CH3OH/dt=4.88 mol·dm-3·h-13.下列复杂反应由所示若干简单反应组成,试根据质量作用定律写出以各物质为准的速率方程式。

(1)(2)(3)(4)CGk2k3AGDk1k4A Dk1k2D + C Gk3 A2Dk1k22A Dk2k1A + C Gk3解:(1) -dC A /dt=k 1C A +k 4C AdC G /dt= k 1C A -k 2C G +k 3Cc dC D /dt=k 4C A dCc/dt=k 2C G -k 3Cc (2) - dC A /dt=k 1C A -k 2C DdC D /dt= k 1C A -k 2C D -k 3C D Cc dC G /dt=k 3C D Cc dCc/dt= -k 3C D Cc (3) -dC A /dt= k 1C A -k 22D CdC D /dt= 2(k 1C A -k 22D C ) (4) -dC A /dt=2(k 12A C -k 2C D )-k 3C A CcdC D /dt= k 12A C -k 2C D dCc/dt=- k 3C A Cc dC G /dt= k 3C A Cc4.理想气体反应 2N 2O 5 → 4NO 2+O 2,在298.15 K 的速率常数k 是1.73×10-5s-1,速率方程为 r =kc(N 2O 5)。

(1) 计算在298.15 K 、p(N 2O 5)=101325Pa 、12.0 dm 3的容器中,此反应的r 和r (N 2O 5)即t c d /)O N (d 52各为多少?(2)计算在(1)的反应条件下,1s 内被分解的N 2O 5分子数目。

(答案:(1)7.1×10-8,-1.14×10-7md ·dm -3·s -1 (2)1.01×1018 ) 解:(1)C N2O5=n/V=P/RT=10132.5/(8.314×298.2)= 4.087×10-3mol ·dm -3ξ=kC N2O5=1.73×10-5 C N2O5=1.73×10-5×4.087×10-3=7.1×10-8mol ·dm -3·s -1∴ξN2O5=-2ξ=-1.4×10-7 mol ·dm -3·s -1(2)1.4×10-7×12.0×6.022×1023=1.01×1018个分子5.已知每克陨石中含238U 6.3×10-8g,He 为20.77×10-6cm 3(标准状态下),238U 的衰变为一级反应: 238U→ 206Pb +84He由实验测得238U 的半衰期为21t =4.51×109 y ,试求该陨石的年龄。

(答案:2.36×109年)解:每克陨石中含He:n He=PV/RT=101325×20.77×10-6×10-6×10-6/(8.314×273.2)=9.265×10-10mol 最开始每克陨石中含238U的量:n U,0 = n U +n He/8=6.3×10-8/238+9.276×10-10/8=3.805×10-10mol 现在每克陨石中含238U的量:n U = 6.3×10-8/238 = 2.647×10-10mol衰变速率常数:k=ln2/(4.51×109)=1.537×10-10 y-1∴t=(1/k)(ln(n U,0 / n U) =2.36×109 y6.303.01 K时甲酸甲酯在85%的碱性水溶液中水解,其速率常数为4.53 mol-1·L·s-1。

(1) 若酯和碱的初始浓度均为1×10-3mol·L-1,试求半衰期。

(2 )若两种浓度,一种减半,另一种加倍,试求量少者消耗一半所需的时间为多少。

(答案:220.8,82.36s)解:(1) t1/2=1/(k×a)=1/(4.53×1×10-3)= 220.8 s(2) 将反应简写为: A + B →产物t=0, 2×10-30.5×10-3若C A,0 =2×10-3 mol·L-1,C B,0=0.5×10-3 mol·L-1,则动力学方程为:kt = 1/( C A,0- C B,0) ×[ln(C B,0/ C A,0) + ln(C A/ C B)]对B:当C B = C B,0/2时,必有:C A =1.75×10-3 mol·L-1,所以对B而言:t1/2 = (1/k) ×1/(2×10-3 -0.5×10-3)×[ln(0.5×10-3/2×10-3)+ln(1.75×10-3/0.25×10-3)] =82.4 s7.在1100 K,测得NH3在W上起催化反应的数据如下:(1) 试证明该反应近似为零级反应;(2)求速率常数k0。

(答案:38.66Pa·s-1)解:(1)对于零级反应,其半衰期为t1/2=C0/2k ,k=P o/2t1/2尝试计算k如下:k=35330/(2×7.6×60)=38.79Pa·s-1 ;k=17332/(2×3.7×60)=39.04 Pa·s-1k=7733/(2×1.7×60)=37.91Pa·s-1(2) k值基本为常数,因此为零级反应。

平均值:k=38.56 Pa·s-18.1033 K时N2O的热分解获得如右数据:p0/Pa 38663 47996t1/2/s265 216求:(1) 反应级数;(2) 起始压强 p0=101325 Pa时的半衰期。

(答案:二级,101.7s)解:(1) 因t1/2与P0有关,故不可能是一级反应。

用零级试尝:k= P0/2 t1/2,得:k=72.95及k=111.10用二级试尝:k= 1/ (P0 t1/2),得:k=9.76×10-8及k=9.65×10-8显然应为二级反应,平均:k=9.71×10-8对于二级反应k=1/(t1/2×P o)k=1/(265×38663)=9.76×10-8k=1/(216×47996)=9.65×10-8(2) 当P0=101325 Pa时,t1/2=1/ (P0 t1/2)= 101.6 s9.300 K时N2O5分解过程中测得不同时刻N2O5的压强如下:(1)求反应级数和速率常数;(2) 100 s时N2O5的转化率及瞬时速率。

(答案:(1)一级,4.88×10-3s-1(2)38.6%,237.7Pa·s-1)解:N2O5→N2O4 +(1/2)O2(1) 按一级反应动力学公式试算得:t/s 0 142 248 426 ln(PN2O5,o/P N2O5) 0 0.693 1.38 2.078k/s-10.00488 0.00486 0.00486故为一级反应,平均:k=0.00487 s-1(2) t=100s时0.00487×100= ln(P N2O5,o/P N2O5)P N2O5,o/P N2O5=1.627∴P N2O5=49166Pa转化率=(79993-49166)/79993=38.54%(N2O5)=0.00487×49166=239.4Pa·s-110.777 K时二甲醚分解实验测得如下数据,试用微分法确定反应CH3OCH3 →CH4+CO+H2的级数。

[提示:先由p 体系及p0求出不同t时的p(CH 3OCH 3),作图求-dp/dt](答案:一级)解: CH 3OCH 3 → CH 4+CO +H 2t=0 P 0 t=t P CH3OCH3 P CH4=P CO = P H2= P 0- P CH3OCH3 P 体系=∑P i = 3P 0- 2P CH3OCH3 ∴P CH3OCH3 =3[P 0-P 体系]/2 从而得到下列数据: t/s0 390 665 1195 2240 3155 P CH3OCH3 /Pa 41597 35197 31198 24932 14799 10466 d ξ/dt 16.41 14.54 11.02 9.69 4.74 k ×1044.664.664.744.554.52注:d ξ/dt=( P 0- P CH3OCH3)/t , k=( d ξ/dt)×(1/ P CH3OCH3) 所得速率常数基本不变,故为一级反应。

11.设有对峙反应AD,A 的初始浓度为a =1.89 mol ·L -1,t时间测得D 的浓度x为:求正、逆反应速率常数。

(答案:6.29×10-4,1.23×10-4s -1)解: 对峙反应 A Dk 1=[Xe/(a ·t)]ln[Xe/(Xe-X)] ln[Xe/(Xe-X)]=(k 1+k --1)t 试算得如下数据: t 180 300 420 900 1440 k 1×104 6.286 6.528 6.323 6.322 6.341 k --1×1041.2331.2401.24412.某金属的氧化反应服从下列抛物线方程式: y2=k1t+k2,式中y为在反应到t时间的金属氧化膜的厚度,试确定该金属氧化是几级。

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