(3)若溶液中氯乙醇和碳酸氢钠的开始浓度分别为cA,o=1.20mol-L-,c.。=1.50molL'氯乙醇转化 9975%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 520(1-95%)×1.201.20 (2)同理2=kcAC0520(1-9975%×1201.201639h (3)因为两反应物开始浓度不同,则 1h= 1.50×(1-99.75%)×1.20 3k(cA=cB0)cACB5.20×(1.20-1.50)1.20×(1.50-120×99.75% =2.82h [讨论]比较h和t2的数值可以看出,多转化475%所需要的时间为60.86小时,为转化95%所需时 间的20倍。这是由于浓度对二级反应速率的影响比一级反应的影响大转化同一百分数,开始浓度愈低 则速率愈慢,所需时间愈长。而从b3的数值看到增加另一反应物的浓度,达到与(2相同的转化率所需时 间大为减少。这同样是由于浓度对二级反应的速率影响较大的缘故。 例6-3 在330.55K时,某化合物在溶液中分解得到以下一些数据,试确定该化合物分解反应的级数以及反 应速率常数 CA, o/mol L-I 1.10 2.48 3.21 t1/2/s 885 174 104 解:以lnn对lncA,o作图得一直线,经回归后得:截距=6.98,斜率=2.00,相关系数r=0.999。则 1-n=-2,即n=3,该分解反应为三级反应对于三级反应有M=32kcA0.即htn=hn ncaD 故 kA=1.40×103mol-2.L2.s-1 例6-42 (3) 若溶液中氯乙醇和碳酸氢钠的开始浓度分别为 cA, 0= 1.20 molL −1 , cB, 0 = 1.50 molL −1。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 ] 3.04 1 20 1 (1 95%) 1 20 1 [ 5 20 1 ( ) A A,0 1 1 1 1 − = −  = − = k c c . . . t h (2) 同理 ] 63.9 1 20 1 (1 99 75%) 1 20 1 [ 5 20 1 ( ) A A,0 2 1 1 1 − = −  = − = k c c . . . . t h (3) 因为两反应物开始浓度不同, 则 1 20 (1 50 1 20 99 75%) 1 50 (1 99 75%) 1 20 ln 5 20 (1 20 1 50) 1 ln ( ) A,0 B B,0 A A,0 B,0 3 1 . . . . . . . c c . . . c c k c c t  −   −   − = − = =2.82 h [讨论] 比较 t1 和 t2 的数值可以看出, 多转化 4.75%所需要的时间为 60.86 小时, 为转化 95%所需时 间的 20 倍。这是由于浓度对二级反应速率的影响比一级反应的影响大, 转化同一百分数, 开始浓度愈低 则速率愈慢, 所需时间愈长。而从 t3 的数值看到, 增加另一反应物的浓度, 达到与(2)相同的转化率所需时 间大为减少。这同样是由于浓度对二级反应的速率影响较大的缘故。 例 6-3 在330.55 K时, 某化合物在溶液中分解, 得到以下一些数据, 试确定该化合物分解反应的级数以及反 应速率常数。 cA, 0/molL −1 0.50 1.10 2.48 3.21 t1/2/s 4280 885 174 104 解：以 ln t1/2 对 ln cA, 0 作图得一直线, 经回归后得：截距=6.98, 斜率=−2.00, 相关系数 r=0.999。则 1−n=−2, 即 n=3, 该分解反应为三级反应。对于三级反应, 有 t1/2 =3/(2kAcA, 02 ), 即 A,0 A 1/2 2ln 2 3 ln ln c k t −        = , 故： 6.98 2 3 ln A = =         截距 k kA=1.4010−3 mol−2 L 2 s −1 例 6-4