第六章 a1 Chemisry 化学动力学 难题解析 学生自测题 学生自测答案 难题解析「oP 例6-1 乙烷裂解制取乙烯的反应如下:C2H6→→C2H4+H2已知1073K时的速率常数k=343s-,问当乙 烷的转化率为50%和75%时分别需要多长时间? 解:从速率常数k的单位知该反应为一级反应。则乙烷转化50%所需的时间(即半衰期)为 1n=n2/k=ln2/3.43=0.202s 乙烷转化75%需时 解法一23=h△ kcA343(1-15s0c0.404 解法二转化75%也就是把转化了50‰o后余下的反应物再转化50%而对一级反应来说,反应物的 转化率与开始浓度无关,达到相同转化率所需时间是相同的,因而12s=212=2×0.202=0404s。 例 氯化醇和碳酸氢钠反应制取乙二醇 CH2OHCH2CI(A)+ NaHCO3(B)-)CH2OHCH2OH NaCl COz 已知该反应的微分速率方程为:-dd= kaCH,且测得355K时反应的速率常数k=520mol-Lh-l.试 计算在355K时 (1)如果溶液中氯乙醇、碳酸氢钠的开始浓度相同,cA.。=c,0=1.20molL,氯乙醇转化95%需要多少 时间? (2)在同样开始浓度的条件下,氯乙醇转化率达到9975%需要多少时间?1 第六章 化学动力学 首 页 难题解析 学生自测题 学生自测答案 难题解析 [TOP] 例 6-1 乙烷裂解制取乙烯的反应如下：C2H6 C2H4 + H2, 已知 1073 K 时的速率常数 k=3.43 s−1 , 问当乙 烷的转化率为 50%和 75%时分别需要多长时间？ 解：从速率常数 k 的单位知该反应为一级反应。则乙烷转化 50%所需的时间（即半衰期）为 t1/2 =ln2/k =ln2/3.43= 0.202 s 乙烷转化 75%需时 解法一 0 404 (1 75%) ln 3 43 1 ln 1 A,0 A,0 A A,0 0 25 . c c c . c k t . = − = = s 解法二 转化 75%也就是把转化了 50%后余下的反应物再转化 50%。而对一级反应来说, 反应物的 转化率与开始浓度无关, 达到相同转化率所需时间是相同的, 因而 t0.25=2t1/2=20.202=0.404 s。 例 6-2 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：−dcA/dt =kcAcB, 且测得, 355K 时反应的速率常数 k=5.20 mol−1 Lh −1。试 计算在 355 K 时： (1) 如果溶液中氯乙醇、碳酸氢钠的开始浓度相同, cA, 0=cB, 0=1.20 molL −1 , 氯乙醇转化 95%需要多少 时间？ (2) 在同样开始浓度的条件下, 氯乙醇转化率达到 99.75%需要多少时间？