第四章 化学反应速度 4-6660K时的反应2NO+O2一2NO2NO和O2的初始浓度c(NO)和c(O2)及反应折初始速率v的 实验数据为： cNO)mol·L c02)mol·L v/mol·L·s 0.10 0.10 0.030 0.10 0.20 0.060 0.10 0.20 0.240 (1) 写出反应的速率方程： (2) 求反应的级数和速率常数： (3)求cNO)=c(O2)=0.15mol·L时的反应速率。 解：(1)因为v=kc(NO)c'(O2) y2=0.060_k(0.10)0.20) L=2=2 y=1 V10.030k(0.10)'(0.10) y3=0.240_k(0.20)'(0.20) v20.060k(0.10)(0.20) -=2=4,x=2,v=ke2(N0)c(02) (2)将第一组数据代入速率方程，0.030=k(0.10)2(0.10) 三级反应，k=30(L2·mo2·s) (3)v=30×(0.15)2×0.15=0.101(mol·L·s). 4-7某反应25℃时速率常数为1.3×10s,35℃时速率常数为3.6×103s。根据van'Hoff规则，估算 该反应55℃时的速率常数。 kg3×10=277,ks=36×10×2.7)2=2.76x10g. 解：根据van'Hoff规则，k5_36×103 4-8求反应C2HBr一C2H4+HBr700K时的速率常数。己知该反应活化能为225kJ·mol,650K时k= 2.0X103s. 解：n k00 2.0×10-3 225×103200-650=2.974， 8.314650×700 200=957，km=39×102s 4-9反应C2H4+H2→C2H6在300K时k1=1.3×103mol·L1·s,400K时k2=4.5×103mol·L·s 求该反应的活化能Ea。 解：n45×103=E,400-300 1.3×10-38.314400×300 E,=ln4.5x103 1.3×10-3×(8.314×400×300、 100 Ea=123710·mol)=12.37(kJ·mo) 4-10某反应的活化能为180kJ·mo,800K时反应速率常数为k1,求k2=2k1时的反应温度。 解： m2=ln2=180x10凸，-800 k 8.314800T, 4610T2-180000T2=-144000000 T2=821K 1 PDF文件使用"pdfFactory”试用版本创建www,fineprint.com.cn
1 第四章 化学反应速度 4-6 660K 时的反应 2 NO + O2 → 2NO2 NO 和 O2 的初始浓度 c(NO)和 c（O2）及反应折初始速率 v 的 实验数据为： c(NO) mol·L -1 c(O2) mol·L -1 v / mol·L -1·s -1 0.10 0.10 0.10 0.10 0.20 0.20 0.030 0.060 0.240 （1） 写出反应的速率方程； （2） 求反应的级数和速率常数； （3） 求 c(NO) = c(O2) = 0.15 mol·L -1时的反应速率。 解：（1）因为 v kc (NO)c (O ) 2 x y = 2 2 k(0.10) (0.10) k(0.10) (0.20) 0.030 0.060 v v y x y x y 1 2 = = = = y = 1 2 4 k(0.10) (0.20) k(0.20) (0.20) 0.060 0.240 v v x x y x y 2 3 = = = = ,x = 2, v kc (NO)c(O ) 2 2 = (2) 将第一组数据代入速率方程， 0.030 = k (0.10)2 (0.10) 三级反应， k = 30 (L2 · mol-2·s -1 ) (3) v = 30 ×(0.15)2×0.15 = 0.101( mol·L -1·s -1). 4-7 某反应 25℃时速率常数为 1.3×10-3 s -1，35℃时速率常数为 3.6×10-3 s -1。根据 van’Hoff 规则，估算 该反应 55℃时的速率常数。 解：根据 van’Hoff 规则， 2.77 1.3 10 3.6 10 k k 3 3 25 35 = ´ ´ = - - , k55 = 3.6×10-3×(2.77)2 = 2.76×10-2 s -1。 4-8 求反应 C2H5Br → C2H4 + HBr 700K 时的速率常数。已知该反应活化能为 225kJ·mol-1，650K 时 k = 2.0×10-3 s -1 . 解： ) 2.974 650 700 700 650 ( 8.314 225 10 2.0 10 ln 3 3 700 = ´ ´ - = ´ - k , 19.57 2.0 10 k 3 700 = ´ - , k700 = 3.9 × 10-2 s -1 . 4-9 反应 C2H4 + H2 → C2H6 在 300K 时 k1 = 1.3×10-3 mol·L -1·s -1，400K 时 k2 = 4.5×10-3 mol·L -1·s -1， 求该反应的活化能 Ea。 解： ) 400 300 400 300 ( 8.314 E 1.3 10 4.5 10 ln a 3 3 ´ - = ´ ´ - - ) 100 8.314 400 300 ( 1.3 10 4.5 10 E ln 3 3 a ´ ´ ´ ´ ´ = - - Ea = 12371(J·mol-1 ) = 12.37 (kJ·mol-1 ) 4-10 某反应的活化能为 180k J·mol-1，800K 时反应速率常数为 k1，求 k2 = 2k1时的反应温度。 解： ) 800T T 800 ( 8.314 180 10 ln 2 k k ln 2 2 3 1 2 ´ - = = - 4610T2 – 180000T2 = -144000000 T2 = 821 K PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 www.fineprint.com.cn