物理化学-动力学计算.ppt

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1、1.某光催化反应AP，A初始浓度为10moldm-3,5d 后，A浓度为原来的1/5,试求该反应的：解：(1)速率常数 (2)半衰期 (3)分解90%所需时间x=ktk=10*0.2/5=0.4 moldm-3d-1t1/2=a/2k=12.5 dt=x/k=0.9/0.4=2.25 d2.某金属钚的同位素进行放射，14d 后，同位素活性下降了6.85%。试求该同位素的：解：(1)蜕变常数 (2)半衰期 (3)分解90%所需时间3.3.反应反应 2A+B 2A+B Y Y由试验测的为二级反应，其反应速率方程为：由试验测的为二级反应，其反应速率方程为：,70时，已知反应速率系时，已知反应速率系(

2、常常)数数kA=0 400 dm3mol 1s 1，若，若 cA 0=0 200 moldm 3，cB 0=0 100 moldm 3。试求反应物。试求反应物A的转化率为的转化率为90%时，时，所需时间所需时间t 解解：因因cA 0:cB 0=2:1=A:B，则，则 反应过程中始终有反应过程中始终有:cA=2cB 分离变量积分，得分离变量积分，得3.3.反应反应 2A+B 2A+B Y Y由试验测的为二级反应，其反应速率方程为：由试验测的为二级反应，其反应速率方程为：,70时，已知反应速率系时，已知反应速率系(常常)数数kA=0 400 dm3mol 1s 1，若，若 cA 0=0 200 m

3、oldm 3，cB 0=0 100 moldm 3。试求反应物。试求反应物A的转化率为的转化率为90%时，时，所需时间所需时间t 4.CuCl催化下催化下C6H5Cl+2NH3 C6H5NH2+NH4Cl，(i)求求Ea (ii)cCuCl=2.8210 2mol/dm3时，时，200反应反应120min 后氯苯的转化率为多少？后氯苯的转化率为多少？解解：(i)Ea=12300R=123008.314=102.3 kJ.mol 1kA=7.40 10 2dm3.mol-1.min-1y A=0.2225.反应反应 C2H6+H2 2CH4 的反应机理如下：的反应机理如下：C2H6 2CH3；快

4、平衡；快平衡 CH3+H2 CH4+H；H+C2H6 CH4 CH3。设第一个反应达到平衡，平衡常数为设第一个反应达到平衡，平衡常数为 K；设；设H处于稳定态，处于稳定态，试建立试建立CH4 生成速率的动力学方程式。生成速率的动力学方程式。解解：c(CH3)=K c(C2H6)1/2；=k1c(CH3)c(H2)k2 c(H c(C2H6)=0；=k1c(CH3)c(H2)k2 c(H)c(C2H6)=2k1c(CH3)c(H2)=2k1K1/2c(C2H6)1/2 c(H2)6.反应反应 A+B+C Y 的反应机理为：的反应机理为：A+B AB （1）；快速平衡）；快速平衡 AB+C Y （2）；）；慢反应慢反应请证明其速率与温度的关系为：请证明其速率与温度的关系为：k=k0e(Ea+rUm)/RT rUm 表示（表示（1）式热力学能变化，）式热力学能变化，Ea表示（表示（2）式的活化能。）式的活化能。解解：由式：由式(1)平衡近似法，得平衡近似法，得由阿仑尼乌斯方程由阿仑尼乌斯方程，两边同乘以，两边同乘以 RT2，得得 Ea=E2+E1E1=E2+rUm=Ea+rUm 代入速率系代入速率系(常常)数的指数式，得数的指数式，得