复合反应动力学Word格式.docx

1、为定值从而不改变平衡位置；反之如果如此，则将可设计出第二类永动机而违反热力学第二定律。2、化学热力学只解决某一反应在一定条件下理论上是否会进行，进行到什么限度为止（化 学平衡态），而动力学却要解决反应进行得多快，对某一反应在一定温度下经过一段时 间将得到多少产物。3、 （1）K=k/k 22（2）dln（k/k ）/dT=（E-E ）/RT = rUU/RT4、 提高反应温度：温度对活化能大的反应影响较大，因此升高温度 k1/k 2 比值增大。5、 （ 1）对于有用功为零的反应，热反应的 G要小于零，而光化学反应厶 G可能大于零。（ 2）光化学反应的平衡组成与光的波长和光强有关，不象热平衡受温

2、度有很大的影响。（ 3）活化能的来源：热反应来源于分子碰撞，光化反应来源于光能。（ 4）反应速率系数：热反应由于活化能大，速率系数也大，光化反应很小，有的近似于 零。6、 温度对热反应有影响，对于光化反应，分两个阶段：吸收光能阶段，由于光能使反应物活化，这就是初级过程，这是与温度无关，被活化的反应物继续反应成产物，为次级过 程，这次级过程，属于热反应，但活化能很低，有的接近零，所以受温度影响很小，但 又有一定关系。7、 如果只考虑动力学因素，则根据升高温度有利于活化能大的反应的原则，上述反应对生成产物有利的温度是：（1） （ a）高温（b）低温（2） （ a）高温（b）低温（3） （ a）高温

3、（b）适中（c）低温（d）适中8、 不一定。对复合反应，虽然正、逆向反应有相同的基元反应步骤组成，单个基元反应步骤正、逆向的活化能不同，因而速率常数也不同。9、 不可能。更具微观可逆性原理，正反应是基元反应，逆反应也一定是基元反应。10、 催化剂虽然可以改变反应途径， 降低活化能， 提高反应速率， 但不能改变系统的吉布斯自由能，故不能改变反应的方向，即不能使 rGm0的反应进行。而光化学反应，当反应物分子吸收光能而活化，光能转化为化学能，使系统的吉布斯自由能升高。 因此 rGm的反应在光照条件下可以进行。这与给系统做电功而使 rG0反应能够进行的道理是一样的。11、 稳态法中的“稳态”是指反应

4、系统中的活性中间体（如含单电子的原子、原子团）的生 成速率等于其销毁速率， 活性中间体的浓度不随时间的变化而变化 （或活性中间体浓度随时间的变化率等于零） 的状态。显然，稳态不是平衡态，化学反应的稳态是化学反应以一定速率进行着的状态。五、判断题XV六、证明题1证明:由 r=k2N2QO 2由依平衡假设N 2Q=（k 1/k -1 ）NO 2,代入上式2 2得 r=（k ik2/k -i）NO O2=kNO O22、 证明：由 r=k2HICIO -由平衡假设，由HI=k iH2OI -/（k -iOH-）代入上式r=（k ik2/k -i）H 2OI -CIO -/OH -=kI -CIO -

5、/OH -（H 2O视为常数）3、 证明：由 r=k2BM由式，依平衡假定：M=kiA/（k -i C）代入上式得 r=k 2kiAB/（k -iC）=kAB/C4、 证明:dP/dt=k 2MB （i）由稳态近似：dM/dt=k i A-k -iMC-k 2MB=0，得M=k iA/（k -iC+k 2B），代入速率公式r=k ik2AB/（k -i C+k 2B） （2）当k2k-i，式成为:r=kiA5、 解:由 -dH 2O2/dt=k 2IO -H 2O2 dIO -/dt=k 1H2O2I -k 2IO -H 2O2=0 10 -=（k i/k 2）l -，代入速率公式-dH 2O

6、2/dt=k 1H2O2I -6、解：由 dC0Cl2/dt=k 3C0ClCl 2 （ 1）平衡近似：由Cl=（k i/k-i）1/2Cl 21/2 （2）由得 C0Cl=k 2/k -2ClC0 （ 3）将（ 2）式代入（ 3）式得：1/2 1/2C0Cl=（k 1/k-1）1/2（k2/k -2）Cl 21/2C0代入（1） ，得dC0Cl2/dt=k 3（k1/k-1）1/2（k2/k-2）C0Cl 23/2=kC0Cl 23/2k=k3（k1/k-1）1/2（k2/k -2）E=E3+1/2（E 1-E-1）+（E 2-E-2）7、解：由式，得：r=k iN02Cl+k 2NQCIC

7、I 由稳态假定：dCI /dt=k iNQCI-k 2NQCICI =0，得:Cl =k i/k 2，代入速率公式r=2k 1N02CI=kN0 2CI8、解：由 dHI/dt=k 2H2I dI /dt=k iI 2M-k 2H2I 2-k 3I 2M=0 I 2=kil 2M/（k 2H2+k 3M）/ E3=0,. k3k2，则上式成为：I 2=（k i/k 3）l 2代入上面的速率公式,dHI/dt=（k ik2/k 3）H 2I 2=kH 2I 29、解：dN02/dt=k 2N2020 22 由平衡假定： ki/k -i =N 202/N0 2；代入上式：dN02/dt=（k ik

8、2/k-i）N0 202 =kN0 202k=kikk -iE=E+EE-i10、解： dNO-/dt=k iNO2-O 2+k 2NO2-OdO/dt=k iNO2-O 习-k 2NO2-O-2k 3O =0得：O=k iNQ-O2/（k 2NQ-+2k3O）/ k2k3 O=k lO2/k 2,代入上面的速率公式dNQ-/dt=2k iNO2-O 211、解：此题有两种解题方法解法一：r=dD/dt=k 3【BC根据稳态平衡原理：（1）dB/dt=k iA-k 2【B-k 3【BC=0B= klAk2 +k3【C代入（1 ）得呻如BC_k1k3ACk2 k3C咼压时，k3Ck 2所以dD/

9、dt=k 1A为一级反应低压时k3CE1，所以k2为控制步骤r =k2 A又乞一出k_ aE（2）忙 E1 -E=172.58kJ mol假设一步和两步的指前因子相等，则r（1）计算结果表明分步进行要比直接进行快的多。 本题结果说明，加入催化剂之所以能加快反应, 主要是由于改变了反应历程，从而减小活化能。（1）将阿累尼乌斯方程式lgk 旦 lg A与本题所给条件lg k = -4000 - 7.O相2.3O3RT T比较有:Ea 2.3O3R （-4000） =76.589kJ mollg A=7.O 故 A=1O7（2）求反应的温度关键是求 k值。从k的单位可知该反应为一级反应，其动力学方程

10、为:kn 1t1ln =1.386min1 -x 30/60 1 -0.5眾 7.0, lg 1.386 二4000 7.0T所以T= 583.2K（3）求B的浓度,设起始时 C的浓度为a,则:t=0 at=t a-xt= ooa-xe Xe平衡时Xe =Ka Xe空ln 亠 ta Xe - x0.0仁卫吗门卫理30 7.01 0.008 x解方程式得：x=0.0025mol dm；反式顺式t=0 100在90秒时顺式为81.1，反式为18.9代入 Ke =2.33，得 & =2.45 10 “sE=Rln性卫张-T代入人=298K,T2 =310K,kT2 =2心得E正=44kJ mol J（3）代入逆反应的数据，同样得 E逆二44kJ mol JP = Pa Pb Pc =1.5p Pb 二 Pc - ：PaP ：Pa Pa 巾a = ph Pa =1.5卩二 ：Pa =（1 0.5）pV =0.5p即 Pa =（1 0.5）p= =0.5ptn斗二哑=進73skik1 0.5p k1 0.21