动力学习题.ppt

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1、一、N2O(g)的热分解反应 2N2O(g)=2N2(g)O2(g)。从实验测出不同温度时，各个起始压力与半衰期值如下：反应温度 T/K 初始压力 p0/kPa 半衰期 t/s 967 156.787 380 967 39.197 1520 1030 7.066 1440 1030 47.996 212 试求：(1)反应级数和不同温度下的速率常数 (2)实验活化能 Ea值 (3)若 1030 K 时,N2O(g)的初始压力为 54.00 kPa,当压力达到 64.00 kPa 时所需的时间。答 (1)用半衰期法确定反应级数,得n=2 k(967 K)=1/(t1/2p0)=1.67810-5(

2、kPa)-1s-1 k(1030 K)=9.82810-5(kPa)-1s-1(2)Ea=R ln(k2/k1)T2T1/(T2-T1)=232.34 kJmol-1(3)2N2O(g)2N2(g)O2(g)t=0 p0 0 0 t=t p p0-p 0.5(p0-p)p总=1.5p0 0.5p=64 kPa p=34 kPa 二级反应有 1/p-1/p0=kt t=110.8 s （二）反应 2NO(g)+H2(g)=N2O(g)+H2O(g)的速率方程为：dp(N2O)/dt=k p(NO)2 p(H2),实验得到如下数据为：(反应在恒温、恒容下进行)反应序号 p0(NO)/kPa p0(

3、H2)/kPa 半寿期/s T/K 1 80.0 1.33 19.2 1093 2 80.0 2.66？1093 3 1.33 80.0 830 1093 4 2.66 80.0？1093 5 80.0 1.33 10 1113 (1)求所缺半寿期数据 (2)求1093 K时的k值 (3)求反应活化能 (4)如果1093 K时，p0(NO)=2.66 kPa,p0(H2)=1.33 kPa，求该反应半寿期。(1)反应1和2 中，NO过量,反应3,4 中，H2过量 所以反应2的 t1/2=19.2 s 反应4的t1/2=1/k(表)p0(NO)，反应4的t1/2是反应3的一半,即t1/2=415 s(2)据反应1，k(表)=kp0(NO)2 =0.69/19.2=0.036 s-1 k=5.610-12 Pa-2s-1(3)反应1与5比较，ln(k2/k1)=(Ea/R)(1/T1-1/T2),Ea=329.9 kJmol-1(4)t1/2=1.51105 s（三）N2O5 分解反应历程如下：NO2+NO3 以 NO3 及 NO 为活性中间物,用稳态近似法证明，N2O5 消失速率对N2O5的浓度为一级反应 N2O5NO2+NO3 N2O5NO2+NO3 NO+O2+NO2 NO+NO3 2NO2 答 根据稳态近似可得 NO3=-dN2O5/dt=k1N2O5-k2NO2NO3 =