第六章 化学动力学习题答案1． （1）一级反应 ktcc ln0=20k 32100100ln⋅=- k=0.01928 min –1（2）r = k ⋅c r 0=0.01928⨯0.03=0.005784 mol –1⋅l –1⋅min –1r 20=0.01928⨯0.03⨯(1–32%)=0.003933 mol –1⋅l –1⋅min –1（3）设水解百分数为x ，4001928.0x11ln⨯=- x=53.75%2. （1）s 1444108.42ln k 2ln t 421=⨯==-（2）ktp p ln 0= t=10s 时 10108.4p 60.66ln 4⨯⨯=- p=66.34 kPat=600s 时600108.4p60.66ln 4⨯⨯=-p=49.98 kPa总压计算： N 2O 5 → 2NO 2 + 2O 21t=0 p 0t=tp2(p 0–p) ())p p 21-2p35p p 0-=总∴t=10 s 时， p 总 =67.14 kPat=600 s 时， p 总 =91.68 kPa3. 从表中数据看，反应物无吸收度，吸收度A 表征产物的浓度。

t=∞ 时，反应完全，（A ∞–A ）表征反应物浓度。

一级反应，ktAA A lnc c ln0=-=∞∞ln(A ∞–A)=-kt+lnA ∞ ， t(s) 0 300 7801500 2400 3600 ∞ ln(A ∞–A)-1.390 -1.546-1.743-2.048-2.442-2.996其回归方程为：ln(A ∞–A)=-4.409⨯10–4⋅t –1.397( r=0.9998 n=6 ) ∴k=4.409⨯10–4 s –14. r=kcktcc lnr r ln 00==k120101104ln33=⨯⨯--(1) k=0.01155 min –1(2)min60k2ln t 21==(3)1-300Lmol 3463.001155.0104k r c ⋅=⨯==-5. 初浓度相等的二级反应速率方程为 0c 1kt c 1+=t~c 1的回归方程为：91.98t 79.11c1+= （r=0.9999 n=7）(1) k=11.79 mol –1⋅L ⋅min –1(2) 91.98c 10= c 0=0.01011 mol ⋅L –1(3) 0c 1kt c 05.01+= t=159 min6. 二级反应ktc 1c10=-时0c 32c =2k c 1c 2300⋅=-时0c 31c =ktc 1c 30=-7. 对于初浓度不等的二级反应，B,0A ,0B ,0A ,0BA c c lnkt )c c (c c ln+-=t(min) 0 4.89 10.37 28.18 ∞ c A =c NaOH (mol/L) 0.02668 0.02180 0.01827 0.01264 0.006429c B =c 乙酸乙酯(mol/L) 0.02025 0.01537 0.01184 0.00624 0 ln(c A /c B ) 0.27580.34950.43280.7105t~c c ln BA 的回归方程为2746.0t 01545.0c c ln BA +=（r=1.0000, n=4）斜率=(c 0,A –c 0,B )k=0.01545k=2.403 mol –1⋅L ⋅min –18. CH 3CONH 2(A)+OH –(B)→ CH 3COO –+NH 3 1-3433A .0Lmol 1528.0101021059/108029.1c ⋅=⨯⨯⨯⨯=----1B 0,Lmol 0.9448c ⋅=c 0,B =0.9448 mol ⋅L –1t=280min 时，产物NH 3的浓度x 计算如下：3Br 2+2NH 3→N 2+6HBrmol100925.2)6.172.273(314.8101.51020.99RTpV n 463N2--⨯=+⨯⨯⨯⨯==mol104.1851n n -4NNH23⨯==1-2354NH NHLmol 101851.410101101851.4Vn c x 33⋅⨯=⨯⨯⨯===--- 初浓度不等的二级反应，kt)x c (c )x c (c ln)c c (1B ,0A ,0A ,0B ,0B ,0A ,0=---,代入数据得 k=1.234⨯10–3 mol –1⋅L ⋅min –19. 从数据看，p 总与t 正比上升，考虑为零级反应 2NH 3 → N 2 + 3H 2 t =0 p 0p 总=2p 0–p t = tp())p p 210-())p p 230-p=2p 0–p 总 零级反应 p 0-p = k p t p 0–(2p 0–p 总)=k p t∴p 总=k p t + p 0p 总~t 的回归方程为 p 总=15.01t + 27380 (r=0.9999，n=4) k p =15.01 Pa ⋅s –1k c =k p (RT)n-1=15.01⨯(8.314⨯1129)-1=1.599⨯10-3 mol ⋅m -3⋅s -110. （1）1-NO Lmol 002283.0146/105.0VM /W c 2⋅===设 r=kc α r 0=k ⋅0.002283α =0.0196得 α≈2 二级反应α⋅=00162.0k 2r 0k=3760.5 mol -1⋅L ⋅h -1（2）ktc 1c 10=-5.05.2760002283.01c1⨯=-c=4.313⨯10-4 mol ⋅L -1t=8 min11. （1）设速率方程 βα=BA p kp r 当pB 不变时，A Bp ln )kp ln(r ln α+=β lnr ～lnp A 回归方程：lnr=-9.082+0.510lnp A (相关系数0.9997，n=6)α＝0.5当p A 不变时，B A p ln )kp ln(r ln β+=α lnr ～lnp B 回归方程：lnr=-9.332+1.492lnp B (相关系数0.9999，n=6) β＝1.5 （2）总级数=α+β=2（3）由 ln(k ⋅1.31.5)=-9.082得k=7.67⨯10-5 平均 k=7.717⨯10-5 kPa -1⋅s -1ln(k ⋅1.30.5)=-9.332得k=7.76⨯10-5（4）k c =k p (RT)2-1==7.717⨯10-5⨯10-3⨯(8.314⨯673)=4.318⨯10-4 mol -1⋅m 3⋅s -112. ⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=12a 12T 1T 1R E k k ln⎪⎭⎫⎝⎛--=37312901R 5648492.7k ln2 k 2=0.04313 d -1ktcc ln0=t04313.07.01ln= t=8.27 d -113. （1）二级反应 kc 1t 02/1=， 20︒C 时，25.011c t 1k 05.01=⨯==mol -1⋅L ⋅h -1t=1 h 时，ktc 1c10=-1211c 1⨯=-1-Lmol 31c ⋅=（2）40︒C 时，⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=12a 12T 1T 1R E k k ln⎪⎭⎫⎝⎛--=29313131R 920502k ln2k 2=22.37 mol -1⋅L ⋅h -114. ⎪⎭⎫⎝⎛-⨯==-RT 230120exp 10802.3Ae k 38RTE a（1）ktc c ln 0=60k 9991000ln⨯= k=1.6675⨯10-5 s -1代入上式得 T=313.4 K（2）3600k 05.01ln⨯= k=8.321⨯10-4s -1代入上式得 T=327.9 K15. 一级反应 5.0t 2ln k=计算如下：t(︒C) 3743 54 t 0.532.1 17.1 5.8 1/T (⨯103 K -1) 3.226 3.165 3.058 lnk (h -1) –3.835–3.206 –6.616（1）Aln T 1R E k ln a +⋅-=T1~k ln 回归方程为06.29T10197k ln +-=E a =10197R=84782 J ⋅mol -1（r=0.9999,n=3）A=exp(29.06)=4.182⨯1012 h -1（2）25︒C 分解10% 1-3h10753.5RT Ea exp A )C 25(k -⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=ktc c ln 0=t10753.590100ln3-⨯= t=18.31 h16.一级反应，ln(c/c 0)=–kt ，线性回归如下：65︒C ： ln(c/c 0)=–4.140⨯10–4t+4.605 (r=1.0000) k 1=4.140⨯10–4 h –175︒C ： ln(c/c 0)=–9.453⨯10–4t+4.607 (r= 0.9997) k 2=9.453⨯10–4 h –185︒C ： ln(c/c 0)=–21.58⨯10–4t+4.608 (r=0.9997) k 3=21.58⨯10–4h –195︒C ： ln(c/c 0)=–47.68⨯10–4t+4.615 (r=0.9996) k 4=47.68⨯10–4 h –1Aln T 1R E k ln a +⋅-=T1~k ln ⋅回归：205.22T10144k ln+-=(r=0.9999，n=4)T=298K 时，k=7.253⨯10-6 h 有效期计算 ktcc ln0=t 10253.790100ln6-⨯= t=14527h=1.66年17．（1）ee 21x a x k k -=ee x 1x 002.0006.0-=(2) t)k k (xx x ln 21e e +=-当5.02a x==mol ⋅L-1时，t)002.0006.0(5.075.075.0ln+=- t=137.3 min(3) 当t=100 min 时，100)002.0006.0(x75.075.0ln⨯+=-x=c B =0.413 mol ⋅L -1c A =1-c B =0.587 mol ⋅L -118.t(s) 0 45 90 225 360 ∞ ln(x e -x) -0.3567-0.5242 -0.6714 -1.130 -1.575 -2.3131-1对峙反应t)k k (xx x ln21e e+=- ln(x e -x)=-(k 1+k 2)t+lnx eln(x e -x)~t 的回归方程为 ln(x e -x)=-3.3336⨯10-3t-0.3660 (r=0.9999, n=5)-(k 1+k 2)= -3.3336⨯10-3k 1=0.002333 s -13.07.0x 1x k k ee 21=-=k 2=0.001000 s -1 平衡常数33.23.07.0k k K21===19． (1) 0RTE dT k ln d 2a >=k 随T ↑而↑，Ea 越大，变化率也越大，T ↑时，k 1增大更快。