南京大學(xué)《物理化學(xué)》練習(xí) 第十一章 化學(xué)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（二）

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1.將1.0g氧氣和0.1g氫氣于300K時(shí)在1dm3的容器內(nèi)混合,試計(jì)算每秒鐘內(nèi)單位體積內(nèi)分子的碰撞數(shù)為若干?

設(shè)O2和H2為硬球分子,其直徑分別為0.339和0.247nm.

2.某雙原子分子分解反應(yīng)的閾能為83.68kJ/mol,試分別計(jì)算300K及500K時(shí),具有足夠能量可能分解的分子占分子總數(shù)的分?jǐn)?shù)為多少?

3.某氣相雙分子反應(yīng),2A(g)>B(g)+C(g),能發(fā)生反應(yīng)的臨界能為100kJ/mol.已知A的相對(duì)分子量為60,分子直徑為0.35nm,試計(jì)算在300K時(shí),該分解作用的速率常數(shù)k值.

4.松節(jié)油萜(液體)的消旋作用上一級(jí)反應(yīng),在457.6K和510.1K時(shí)的速率常數(shù)分別為2.2×

和3.07×

min-1,試求反應(yīng)的試驗(yàn)活化能Ea,

在平均溫度時(shí)的活化焓和活化熵.

5.在298K時(shí)某化學(xué)反應(yīng),如加了催化劑后使其活化熵和活化焓比不加催化劑是時(shí)分別下降了10J/(mol·K)和10kJ/mol,試求不加催化劑與加了催化劑的兩個(gè)速率常數(shù)的比值.

6.在298K時(shí)有兩個(gè)級(jí)數(shù)一致的基元反應(yīng)A和B,其活化焓一致,但速率常數(shù)kA=10kB,求兩個(gè)反應(yīng)的活化熵相差多少?

7.某順式偶氮烷烴在乙醇溶液中不穩(wěn)定,通過(guò)計(jì)量其分解放出的N2氣來(lái)計(jì)算其分解的速率常數(shù)k值,一系列不同溫度下測(cè)定的k值如下所示:T/k248252256260264

k×/s-11.222.314.398.5014.3

試計(jì)算該反應(yīng)在298K時(shí)的試驗(yàn)活化能,活化焓,活化熵和活化吉布斯自由能.

8.對(duì)下述幾個(gè)反應(yīng),若增加溶液中的離子強(qiáng)度,則其反應(yīng)速率常數(shù)是增大,減小還是不變?

(1)NH4++CNO->CO(NH2)2(2)酯的皂化作用.(3)S2O82-+I->P

9.在298K時(shí),反應(yīng)N2O4(g)

2NO2(g)的速率常數(shù)k1=4.80×

s-1,已知NO2和N2O4的生成吉布斯自由能分別為51.3和97.8kJ/mol,試求

(1)298K時(shí),N2O4的起始?jí)毫?01.325kPa時(shí),NO2(g)的平衡分壓?(2)該反應(yīng)的弛豫時(shí)間?

10.用溫度騰躍技術(shù)測(cè)量水的離解反應(yīng):H2O時(shí)的弛豫時(shí)間τ=37×和k-2.

11.在光的影響下,蒽聚合為二蒽.由于二蒽的熱分解作用而達(dá)到光化平衡.光化反應(yīng)的溫度系數(shù)(即溫度每增加10K反應(yīng)速率所增加的倍數(shù))是1.1,熱分解的溫度系數(shù)是2.8,當(dāng)達(dá)到光化平衡時(shí),溫度每升高10K.二蒽產(chǎn)量是原來(lái)的多少倍?

H++OH-,在298K

s,試求該反應(yīng)正向和逆向反應(yīng)的速率常數(shù)k1

12.用波長(zhǎng)為313nm的單色光照射氣態(tài)丙酮,發(fā)生以下分解反應(yīng):

(CH3)2CO+hv>C2H6+CO,若反應(yīng)池的容量是0.059dm3,丙酮吸收入射光的分?jǐn)?shù)為0.915,在反應(yīng)過(guò)程中,得到以下數(shù)據(jù):反應(yīng)溫度:840K照射時(shí)間t=7h起始?jí)毫?102.16kPa入射能48.1×終了壓力:104.42kPa計(jì)算此反應(yīng)的量子效率.

13.有一酸催化反應(yīng)A+B

C+D，已知該反應(yīng)的速率公式為

J/s,

d[C]/dt=k[H+][A][B],當(dāng)[A]0=[B]0=0.01mol·dm-3時(shí)，在pH=2的條件下，在298K時(shí)的反應(yīng)的半衰期為1h，若其他條件不變，在288K時(shí)t1/2為2h,試計(jì)算

（1）在298K時(shí)反應(yīng)的速率常數(shù)k值。

（2）在298K時(shí)反應(yīng)的活化吉布斯自由能,活化焓,活化熵(設(shè)kBT/h=s-1)

14.某有機(jī)化合物A,在酸的催化下發(fā)生水解反應(yīng),在323K,pH=5的溶液中進(jìn)行,其半衰期為69.3min,在pH=4的溶液中進(jìn)行時(shí),其半衰期為

6.93min,且知在兩個(gè)pH值的各自條件下,t1/2均與A的初始濃度無(wú)關(guān),設(shè)反應(yīng)的速率方程為(1)a,b的值.

(2)在323K時(shí)反應(yīng)速率常數(shù)k.

(3)在323K時(shí),在pH=3的水溶液中,A水解80%需多少時(shí)間?

,試計(jì)算:

15.在某些生物體中,存在一種超氧化物歧化酶(E),它可將有害的O2-變?yōu)镺2,反應(yīng)如下:2O2-+2H+[E]0=4×

O2+H2O2,今用pH=9.1酶的初濃度

mol·dm-3,測(cè)得以下試驗(yàn)數(shù)據(jù):

r/mol·dm-3·s-1[O2-]/mol·dm-33.85×

7.69×

1.67×3.33×

0.12.00×

r為