普通化学第三章课后习题解答

1P53~56第三章化学反应速率参考答案综合题：解：①设反应的速率方程为：aCHOCHkv][3将（1）和（2）组数据代入得：ak]2.0[081.0-----（A）ak]10.0[020.0-----（B）(A)÷(B)得：a]10.020.0[020.0081.0a205.4解得：a≈2∴该反应得速率方程为：23][CHOCHkv②反应的级数为a=2级③将任意一组数据（如第4组）代入速率方程求速率常数k：2]40.0[312.0k解得：)(95.111sLmolk④将[CH3CHO]=0.15mol.L-1，)(95.111sLmolk代入速率方程求v)(044.0]15.0[95.1112sLmolv2⑤∵0mrH，根据0(逆）（正）aamrEEH有：逆）（正）〉(aaEE再根据RTEaeAk当T=298k时，)(k逆（正）k∴正逆反应的速率关系是：逆正vv⑥当0mrH，升温T2T1根据0(逆）（正）aamrEEH有：逆）（正）〉(aaEE再根据211212)()ln(TTTTREkka（正）正211212)()ln(TTTTREkka（逆）逆有：逆正1212kkkk∴升温时，正、逆反应的速率变量的关系是逆正kk3同理：降温时：T2T1∵逆）（正）〉(aaEE∴根据211212)()ln(TTTTREkka有：有：逆正||||1212kkkk∴降温时，正、逆反应的速率变量的关系是逆正kk⑦当0mrH，升温T2T1根据0(逆）（正）aamrEEH有：逆）（正）(aaEE再根据211212)()ln(TTTTREkka（正）正211212)()ln(TTTTREkka（逆）逆有：逆正||||1212kkkk∴升温时，正、逆反应的速率变量的关系是4逆正kk同理：降温时：T2T1∵逆）（正）(aaEE∴根据211212)()ln(TTTTREkka有：有：逆正1212kkkk∴降温时，正、逆反应的速率变量的关系是：逆正kk⑧解：根据慢反应是复杂反应的速控步骤，书写复杂反应的速率方程为：)(22ClOckv⑨解：因为反应是基元反应，故速率方程为：)(22NOckv当)(2)(22/NOcNOc时，2222//)](2[)]([NOckNOckv)(422NOc5所以反应速度为原来的4倍。2、解：依题意；①设反应的速率方程为：baONOk][][2将12求b项：babakk)010.0()010.0()020.0()010.0(105.2100.5222=2bb=1将23求a项：babakk)020.0()010.0()020.0()030.0(100.5105.4219=3aa=2∴给定反应的速率方程为：][][22ONOk反应级数：2+1=3②将①、②、③组数据中任一组代入速率方程求得速率常数为：]01.0[]01.0[105.222k)(105.21224sLmolk③将NO和O2的浓度代入速率方程求)025.0()015.0(105.224=1.4×10-1（mol.L-1.s-1）3、解：依题意，k1=3.1×10-4k2=8.15×10-3T1=288KT2=313,Ea=?根据阿氏公式)(303.2lg211212TTTTREakk1231221lg10314.8303.2kkTTTTEa6433101.31015.8lg10288313313288314.8303.2=98.02kJ.mol-1根据)(303.2lg211212TTTTREakk求k3)303288288303(314.8303.2100002.98101.3lg43k331035.2k4、解：依题意，411k，4812k，T1=273+28=301K，T2=273+5=278K求Ea=?将数据代入阿氏公式推导式：)(303.2lg211212TTTTREakk)278313301278(303.24/148/1lgREa)278301301278(303.2484lgREa121lg10301278301278314.8303.23Ea=75.18(kJ.mol-1)5、解：依题意；Ea=52.0kJ.mol-1T1=273+37=310KT2=273+40=313K代入阿氏公式推导式：)(303.2lg211212TTTTREakk313310310313314.8303.210000.52=0.08397∴病人发烧40oC，使反应加快的倍数是：倍）(2133.112kk6、解：依题意；①酶催化的反应速率为：7298314.810463eAeAkRTEa催----（1）②无酶催化的反应速率为：298314.8101203eAeAkRTEa无催----（2）将（1）÷（2）即为反应速率的倍数：298314.81074298314.810120298314.81046333eeAeAkk无催催)(1036.91287.29倍e②、若使催无催kk，则：29810461012033RRTeAeA消去A因子，并取自然对数ln：29810461012033RRTRRT33104629810120=777.39（K）7、解：依题意；给定反应△Hθ0，逆正EaEaH故反应的逆正EaEa据阿氏公式，温度为T1时有：1RTEaAek（正）正1RTEaAek（逆）逆∵逆正EaEa∴逆正kk即活化能大的反应其反应速率小。②当温度由T1升至T2时，△T0，据阿氏公式推导时有：)(303.2lg2112())(12TTTTREakkTT正）正（正8)(303.2lg2112())(12TTTTREakkTT逆）逆（逆∵逆正EaEa，1212)()())(lglgTTTTkkkk逆逆正（正∴△正k△逆k，即：升高温度，活化能大的反应（逆反应）其反应速率增大的程度大。③当温度由T1降至T2时，△T0，据阿氏公式推导时有：)(303.2lg2112())(12TTTTREakkTT正）正（正)(303.2lg2112())(12TTTTREakkTT逆）逆（逆∵逆正EaEa，△T0，则：|)(303.2|2112(TTTTREa正）|)(303.2|2112(TTTTREa逆）∴|lg|))(12TTkk正（正|lg|))(12TTkk逆（逆或|△正k||△逆k|即：降低温度，活化能大的反应（逆反应）其反应速率降低的程度大。④给定反应△Hθ0，则逆正EaEa，仿上①、②、③推理过程，推得结论为：①、给定T1∵逆正EaEa∴逆正kk②、T1↗T2，△T0∵逆正EaEa∴△正k△逆k，即正反应的活化能大，升温使其反应速率增加的程度大。③T1↘T2，△T0∵逆正EaEa∴△正k△逆k，或|△正k||△逆k|，9即：降温，使活化能大的正反应的反应速率降低的程度大。9、解：依题意，Ea=188、T1=700K，T2=800K、0105.01k，求?2k，将数据代入阿氏公式推导式：)(303.2lg211212TTTTREakk)800700700800(303.2101880105.0lg32Rk7533.10105.0lg2k595.00105.07.562k10选择，填空：①B。根据P48因为升温能使非活化分子获得能量转变成活分子，体系中活化分子百分数增加，有效碰撞次数增多，所以反应速率增大，故应选B②A。根据阿氏公式推导式：有：)(303.2lg211212TTTTREakk当温度由T1↗T2时，△T=T2-T10时：Ea（大）的12lgkkEa(小)的/1/2lgkk即：11/212kkkk〉）小（大Ea)(kEak，故应选A。③D。解：根据反应速率公式：dtdchdtdcmdtdcbdtdcaEDBA1111有：tNOctOctNOc)(21)()(212210故应选D、tNOctOctNOc/)(2/1/)(/)(2/122④B。解：)..(106.2112sLmoldtdcA根据反应速率公式：dtdchdtdcmdtdcbdtdcaEDBA1111有：dtdcBdtdcA21)..(102.5106.22)(21122sLmoldtdcAdtdcB故应选B、5.2×10-2⑤B。根据反应速率公式：dtdchdtdcmdtdcbdtdcaEDBA1111有：dtOdcdtNOdcdtONdc)()(41)(212252故应选B、dtNOdcdtONdc)(41)(21252⑥C。解：根据△H=Ea(正)-Ea(逆)0，有Ea(正)Ea(逆)再根据阿氏公式推导式：有：)(303.2lg211212TTTTREakk当温度由T1↗T2时，△T=T2-T10时：)(1)(212lglg逆逆（正）（正）kkkk)()(逆正kk故应选C、)()(逆正kk。⑦C。根据阿氏公式RTEaeAk，温度升高，速率常数增大，加入催化剂，改变反应的途径，活化能降低，反应速率常数也增大，所以选C、(c)温度)和(d)催化剂⑧解：根据慢反应是复杂反应的速控步骤，书写复杂反应的速11率方程为：)(22ClOckv⑨解：因为反应是基元反应，故速率方程为：)(22NOckv当)(2)(22/NOcNOc时，2222//)](2[)]([NOckNOckv)(422NOc所以反应速度为原来的4倍。⑩①23)(CHOCHckv。因该反应不是基元反应，故不能直接根据反应式写出其速率方程。设该反应的速率方程为：nCHOCHckv)(3将（1）和（2）两组数据代入得nk)10.0(020.0，nk)20.0(081.0两式相除得：n)20.010.0(081.002.023.06.02.01.0lg081.002.0lgn，故其速率方程为23)(CHOCHckv②反应的级数n=2（级）③K=2。将第三组数据代入23)(CHOCHckv求速度常数k=112230.2)30.0(182.0)(slmolCHOCHcv④0450.v。此时23)(0.2CHOCHcv当1315.0][lmolCHOCH时，112111045.0)15.0(0.2slmollmolcslmolv12