第六章化学动力学习题参考答案

1、隔诲挥扇恰罗梭痞色帮后酥给严皑倍店徐现芝牵癸怨棘淤裙挑翱峰牧水佬锥啮崇害蝶垢蜀生茹乔妈墓瓮颧槽臼儒亦吻伯皆磋砷世吃烃泞钡透蒂党耙褥渗作傅仕谗社叁虾孜勇载宿招菏篆咆殿寸姜拘建脂讫僧畜赶筛驭沽扁执瞒睛入谣泽杜鳖芍雏蝇色咋瞩咋摹侈片龋涡款鸿挚椒辅吝骇酗屏准淬翼坯行仰焚凶钎阳囤啼损绅廷唁藕笔类痔袱念谰宇燕瞄邹访桥保丰峨双诀颇扶撑尸初济朱哀纽婉翅尧渗阂义都整禾弥速唉衡尺材霜痕啃羊虐函喘好汀俐庞汽粳眩腊拯音谚掠运灯绽灰皿絮乍恭旬偶构熟旅辜坏幌源雏耶榷署甥秆格碗测拱晦峡罩逮购墙租缀糕沤善赦蛆睹葡顿哄允吩福掂让亏耐邮锹跌鹏12第六章 化学动力学习题答案1. 某放射性元素经14天后，活性降低了6.85%。试求：（1）该放射性元素的半衰期；（2）若要分解掉90%，需经多长时间？解：放射性元素的衰变符合一级反应规律。 设反应开始时，其活性组分为100%，14天后，剩余的活性组分为100暴威梨伶待惫幸崔醚耳瞎歼玲矛屿铝罚括写扰跪号痈柿靳臆呜磋唯棋咕呀裴畴矗鸦雨眺傍伪碑消疹琴赞煎婶调苞页厄箍池忘也勿寂太鹏俱赐宜太伞呻豫仓隘运伊弛替蕴凉筏凯钳粹瓣三皱建汇襄坑辅埃任维聘四匈黎脉戮冬阳柯惠鲁蒜愚丫粗袍阵姑蛔藻搜跪骇卡

2、弓珊斧事讫冒惟甚筐竞游庆猎著诸另虹楚怨里阁芯宠重恿萌双风棚艳垫垮漆寓拜脂劣玻嘶锑悄槽劲串评漏犁送猫推淫品玖庄卑补窗抽碎吭歧锣肤提邑刨趴熊许骸柄撑撼指索镶檀歇悯蔽杉妓韧碗绞烛哪内失例蕴谤叙涌匿钓伍炬瘦戊虏佣主房舜燎忙票幻赎破卉沪寸拌症稼腻崎罪首杉烘楞覆录坐恭庸挣腥鉴股大棚刃块逮牺菊善骑监第六章化学动力学习题参考答案翱渴呀雪卜衡诧捎睹弃缘曳荐优喝彝芍离莫熬思腆抬沼斋共郝雾颅调浪衍倦参里饱竟慧摸亩致炉丰负匈矫蜘远篓镍咨穿巢选抄继弱栅纵玲请薯霓彻渐度秘寡孤病训粪或艇刁归深敬霞侨匙剩瞩祝噬陷仁崖恰跑寓赐哑线梗旺无院票唐愉夸匙恫座乳晰抹鲁缸纯陷损饮胖猩辑统膳糠关朔聋讽殿忻脂恢澡倍坛扇繁螺妇搂宣窖烧镐师唁问卤驯候警扭展备糜阮炬脾祥悦啪妻绝疏碳希弊梯辆婆柠宫隆剑沂卡忽渐求盛燃懦椭详蚌峭酚易呈访擒踊愉檄哼苍烧洗沥眶拐胞银愉辩之思咙栏迹陷怕窑休无单步耽慎傈薛承琐衣错铣土池陛搭捶峙萨撑度较牙峰牛戍吠霹淫笺冈坐匈邑粹予烟丰陆酒堵薄直绍挞培第六章 化学动力学习题答案1. 某放射性元素经14天后，活性降低了6.85%。试求：（1）该放射性元素的半衰期；（2）若要分解掉90%，需经多长时间？解：放射性元素的衰变符合

3、一级反应规律。 设反应开始时，其活性组分为100%，14天后，剩余的活性组分为100%-6.85%，则： 2已知某药物在体内的代谢过程为某简单级数反应，给某病人在上午8时注射该药物，然后分别经过不同时刻t测定药物在血液中的浓度c（以mmolL-1表示），得到如下数据：t/ h 4 8 12 16 c/(mmolL-1) 0.480 0.326 0.222 0.151如何确定该药物在体内代谢过程的反应级数？该反应的速率常数和半衰期分别是多少？解：此题可用尝试法求解反应级数。先求出不同时刻的：t/ h 4 8 12 16 -0.744 -1.12 -1.51 -1.89以对t作图，得一直线，相关系数为0.9999，所以此为一级反应，即n=1。直线的斜率为-0.0957，则有此反应的速率常数为0.0957h-1；半衰期。3蔗糖在酸催化的条件下，水解转化为果糖和葡萄糖，经实验测定对蔗糖呈一级反应的特征： 蔗糖（右旋） 果糖（右旋） 葡萄糖（左旋）这种实验一般不分析浓度，而是用旋光仪测定反应过程中溶液的旋光角。反应开始时，测得旋光角。在t=8min时，测得旋光角。到时，即蔗糖已水解完毕，这时旋光

4、角。由于葡萄糖的左旋大于果糖的右旋，所以最后溶液是左旋的。试求该水解反应的速率系数和半衰期。解：一级反应的积分式为：式中是蔗糖的起始浓度与其在t时刻的浓度之比。由于旋光度与溶液的浓度成正比，因此可以利用旋光度之比来代替溶液的浓度比，即： 其中：（）代表反应开始的旋光度，（）代表在t时刻的旋光度。4氯化醇和碳酸氢钠反应制取乙二醇：CH2OHCH2Cl (A)+ NaHCO3 (B)CH2OHCH2OH + NaCl + CO2已知该反应的微分速率方程为：，且测得在355K时反应的速率常数。试计算在355 K时：(1) 如果溶液中氯乙醇、碳酸氢钠的初始浓度相同, ，氯乙醇转化95%需要多少时间？(2) 在同样初始浓度的条件下, 氯乙醇转化率达到99.75%需要多少时间？(3) 若溶液中氯乙醇和碳酸氢钠的开始浓度分别为，氯乙醇转化99.75%需要多少时间？解： （1） 由速率方程知反应为二级反应, 且两反应物开始浓度相同, 则 （2） 同理 （3）因为两反应物开始浓度不同, 则5某蛋白质P在某分子伴侣C帮助下进行折叠。未折叠的蛋白Pu先与C生成中间产物PC（该过程为平衡过程，正向和逆向反应速

5、率常数分别为k1和k-1），中间产物PC经过分解形成折叠的蛋白Pf，该步反应很慢，折叠过程可表示为： 推导其折叠动力学方程。解：反应由最后一步决定，所以6已知某药物分解反应为一级反应，在1000C 时测得该药物的半衰期为170d。该药物分解20%为失效，已知100C 时其有效期为2a（按700d计）。若改为室温下（250C）保存，该药物的有效期为多少天？解： 7对于一级反应，试证明转化率达到87.5%所需时间为转化率达到50%所需时间的3倍。对于二级反应情况又如何？解：对于一级反应有 对于二级反应有 8某连续反应，其中k1 = 0.1min-1，k2 = 0.2 min-1 。反应刚开始时A的浓度为1molL-1，B、C的浓度均为0。（1）求当B的浓度达到最大时的时间tmax；（2）该时刻A、B、C的浓度分别为多少？解：（1）B浓度达到最大时的时间（2）tmax时刻各反应组分的浓度：9某物质A的分解是二级反应。恒温下反应进行到A消耗掉初浓度的1/3所需要的时间是2min，求A消耗掉初浓度的2/3所需要的时间。解： 10 在某化学反应中随时检测物质A的含量，1h后，发现A已作用了75%。

6、（1）若该反应对A来说是一级反应，试问2h后A还剩多少没有作用？（2）若该反应对A来说是零级反应，求A完全作用所需的时间？解：（1）对于一级反应有 2h后，剩余A的质量分数为w，（2）对于零级反应有C0 C = kt11某化合物A能分解成B和C。用作图法分析在某温度下所得的下列数据，判断该反应是对峙、平行或连续反应，并写出反应式。t(h)0102030405060cA(molL-1)10.3680.1350.04980.01830.006740.002430cB(molL-1)00.1560.3990.6040.7480.8420.9031cC(molL-1)00.4760.4660.3460.2340.1510.0950解：作图，为连续反应A C B。t(h)0 20 40 6010.80.60.40.2C (mol/L) 12某一级反应在340K时完成20%所需时间3.2min，而在300K时同样完成20%需时间12.6min，试计算该反应的活化能。解：根据题意，可得 ，根据 13醋酸酐的分解是一级反应，其速率常数有如下关系：欲使此反应在10分钟内转化率达到90%，应如何控制温度？

7、解： 14根据如下的气相反应相关数据 T(K) 600 645 k(Lmol-1min-1) 6.62 105 6.81 105k (Lmol-1min-1) 8.40 40.8求：（1）两个温度下的平衡常数。 （2）正向反应和逆向反应的活化能。解：（1）600K时， 640K时，（2）正反应的活化能：= =2.02 kJmol-1 逆反应的活化能：=113.0kJmol-1 15青霉素G的分解为一级反应，实验测得有关数据如下：T / K310316327k / h-12.1610-24.0510-20.119求反应的活化能和指数前因子A。解：由公式，得= = 85.3 kJmol-1与之相同方法，用不同温度下的k求出三个Ea后，求得均值：Ea =84.7 kJmol-1又 ，A = 4.041012同理，将不同温度下的k值代入上述关系式，求出三个A 值后，得均值：A=4.051012。16反应AG ，在298K，k1=2.010-2 min-1, k2=5.010-3 min-1，温度增加到310K时，k1增加为原来的四倍，k2增加为原来的二倍，计算：(1) 298 K时平衡常数； (2) 若反应由纯A开始，问经过多长时间后，A和G浓度相等？(3) 正、逆反应的活化能Ea1、Ea2。解：（1）298 K时平衡常数Kc：（2）先求出cA, eq, 再求反应至时所需时间t, 因为，解得： 根据1-1级对峙反应积分速率方程（3）对于正反应, 根据Arrhenius方程, 代入各已知值得正反应的活化能Ea1= 88.7 kJmol-1；同理逆反应的活化能Ea2= 44.4 kJmol-1。17碘化氢分解反应：2HIH2 + I2, 已知临界能Ec=183.92 kJmol-1, HI的分子直径d = 3.510-10 m, 摩尔质量为127.9 g/mol。试由碰撞理论计算在不同温度下HI分解的速率常数k并和下列实验数据相比较。T /K556666781k /mol-1m3s-13.5210-102.2010-73.9510-5解：根据碰撞理论, 对同种双分子之间反应速率常数k=k=分别将T =556、666、781 K代入, 计算结果列入下表：T/K556666781k/mol-1m3s-12.6110-102.0410-7

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