810章物化答案doc文档格式.docx

1、,问直径为1x10” m的气泡内 （即球形凹面上），在373 K时的水蒸气压力为多少？在101.325 kPa外压下，能否从373 K的水中蒸发出直径为lxl0-7m的蒸气泡？1 p 2yMIn pQ RTpR_ 2x0.0589x18x10-38.314x373x958.4x（-0.5x10）= -0.01427刍= 0.9858, p = 99.89 kPa,不能蒸发。P14,如果水中仅含有半径为1.00x10-3 mm的空气泡，试求这样的水开始沸腾的温度为多少度？已知 100C以上水的表面张力0.0589 N-m-1,汽化热为40.7 kJ mol1。空气泡上的附加压力为p = loir

2、,当水沸腾时，空气泡中的水蒸气压至少等于（pG + Ap）,应用克劳修斯一克拉贝龙方程可求出蒸气压为（P +明）时的平衡温度此即沸腾温度。p, = pe + =泸+次=+ 2x059? pa = 2.18 x IO Pa- r l.OOxlO-6l 1 2.18x105 _40.7x1031 1n萨-R （亓 7； _ n l.OlxlO5 - 8.314 373 7,万=396K17,已知水的表面张力MN-m1） =0.1139-1.4X 104T/K,式中T为绝对温度。试求：（1）在恒温283 K 及恒压下，可逆地使水的表面积增加1x10-4 n?时所必须做的功为多少？（2）计算过程中系统

3、的 M RH、AS, AG及所吸收的热。/ = 0.1139-1.4x107 = 0.1139-1.4x10 x 283 = 7.428x10 2 J-m可逆地使表面积增加104m2,环境做功：7.428x 10-2 x 10-4 = 7.428xIO-6 JG = N = 7.428 x 10次 x KF4 J = 7.428 xlO 6 J2 = TAS = 238xl.4xl0-8 J = 3.962xIO-6 JAH =AG + TAS =1.139xlO-5 JU = Q + W =1.139x10 5 J23,某一球形胶体粒子，293 K时扩散系数为7xl0-n m2.g，求胶粒的

4、半径及摩尔团质量。已知胶粒 密度为1334 kg-m 3,胶水粘度系数为0.0011 Pa-So（1）根据公式：6初尸RT 8.314x293r = = mLD6 兀 rf 6.023x1023x7x1011x6x3.14x0.0011= 2.8x10 m（2）4 ,M =.丸丫 pL= |x3.14x（2.8xl0 9）3x1334x6.023x1023 kg-mol1= 73.8 kg - mol125.将 12 cm3, 0.02 mol-dm3 的 KC1 溶液和 100 cm3, 0.005 mol-dm3 的 AgNCh 溶液混合以制造胶体, 写出胶团结构式，并画出胶团的构造示意图

5、。AgNO3过量，胶核首先吸附Ag+（Ag Cl）广 - （n - x）NO； A+ .xNO； 层吸附离子 v、 yv胶粒V V 胶团第9章化学动力学基础1.某物质按一级反应进行分解。已知反应完成40%需时50 min,试求：（1）以s为单位的速率常数;（2）完成80%反应所需的时间。（1） =-ln= t 1-x 1 In| =1.7x10t s-1150x60 0.60 J3. N2O5在25C时分解反应的半衰期为5.70 h,且与N2O5初始压力无关。试求此反应在25C条件下 完成90%所需时间。山2与起始压力无关，所以是一级反应:r = -ln -= ln1 = 18.9hk 1-x

6、 In 2 1-0.9010,在298 K时，测定乙酸乙酯皂化反应速率。反应开始时，溶液中酯与碱的浓度都为0.01 mol-dm3,每隔一定时间，用标准酸溶液滴定其中的碱含量，实验所得结果如下:min35710152125OH /（10-3 mol dm 3）7.406.345.504.643.632.882.54（1） 证明该反应为二级反应，并求出速率常数左值；（2） 若酯与碱的浓度都为0.002 mol dm 3,试计算该反应完成95%时所需时间及该反应的半衰期。（1）若该反应是二级反应，以对/作图应得一直线，或根据二级反应速率公式的定积分式a-x- = k4,计算出的灼是一常数。a-x

7、a作图法：与值分别列于表中，以对H乍图（图略）得一直线（或依据数据用origina-x a-x作图）该直线的斜率为k2= 11.78 mol-Ldm.miifi。计算法：k2=- -上代入数据，计算结果列于表中。ta-x a）minOH /（10-3 mol dm-3）1 1 3 /（mol dm3） a-x135.1157.7181.8215.5275.5347.2393.2k/（ mor1-dm3-min-1）11.7011.5411.6811.5511.7711.73可见#值为一常数，其平均值为11.67 mordmmino 对于二级反应，- = k2ta i-y 一1 yk2a 1-y

8、i 3 ,x 95% =814min11.67 mol dm3 -min x0.002 mol-mol 3 1-95%对于二级反应，tv =-k2aa 11.67 moF1 - dm3 mirTx 0.002 mol - dm 313.已知某反应的速率方程可表示为r = AABFCK请根据下列实验数据，分别确定该反应对各 反应物的级数a, p, y的值和计算速率常数如r（10-5 mol-dm-s1）5.02.514.1Ao/（mol-dm3）0.0100.020Bo/（mol-dm-3）0.005Co/（mol-dm0.015根据1、2组实验数据，保持Ao和Bo不变，C。变化时对，无影响，所

9、以r = 0。速率方程式 可化简为r = AnB气根据2、3组数据，保持A。不变，B。增大一倍。即Cb,3=2cb.2,此时r2=2r3.）3 = 根据2、4组数据,保持B。不变，A。即ca,4=2ca.2,此时 = = 2.82r2 5.0又 = Si = 2ff = 2.82r2 C：,2 a = 1.5反应的速率方程为r =灯AnBii rBk =n-AL5_ 5.Ox 10-5 mol-dm3 -s1 x 0.005 mol - dm-3一 （0.010 mol-dm3）15= 2.5xl0-4 （mol-dm-3）0-114,某抗菌素在人体血液中分解呈现简单级数的反应，如里给病人在上

10、午8点注射一针抗菌素，然 后在不I司时刻测定抗菌素在血液中的质量浓度p单位以mg/QOOcn?）表示,得到如下数据:t/h 4 8 12 16p! mg/（100 cm3） 0.480 0.326 0.222 0.151试计算:（1）（3）该分解反应的级数；求反应的速率常数k和半衰期Z1/2；若抗菌素在血液中质量浓度不低于0.37 mg/（100 cn?）才为有效，求应该注射第二针的时间。根据浓度p和时间f的数据，可分别采用作图法或计算法进行尝试。作图法求得InT为一条直线，所以为一级反应。斜率k = 0.096 h o计算法求得当该反应为一级反应时，左为常数，其值为0.096U。（2）由（1

11、）可知，左=0.096 h，对于一级反应In 2 In 2 w 1/2 = _ 一-=7.22 h o0.096 h 1 对于一级反应In=即设该反应起始浓度为Po，则有111匆=如当 r = 4 h 时，p-0.480 mg/（100 cm3）解得 a。= 0.705 mg/（ 100 cm3）r = lln =k p1 xn。7。5 mg/（H）0 cn? 0.096 h 1 X n 0.37 mg/（lj00cm3= 6.72h即应在6.72 h左右注射第二针。15. 453C时，1,2-二甲基环丙烷的顺反异构体的转化是1-1级对峙反应，顺式的质量分数随时间的 变化如下：t/s45902

12、25360585oo102xn-（顺反异构体）10089.281.162.350.739.930.0试求算此反应的（1）平衡常数（2）正、逆向反应速率常数。（1） 顺式反代k_ = 00 （平衡时）： a -Xq Xer- * 0.700（2 c ccKr = = = 2.33a-xe 。一 0.700。（2）对1-1级对峙反应：In -h+E_ 哇工 xe以In三对，作图，所需数据列于下表:0 45 90 225 360 585In0.168 0.315 0.7731.221.96得斜率为3.32x10-3广,相关系数R = 0.9999o么=斜率 x冬=2.3210-3 s-iak =虹=

13、 9.97x1011_ &17,已知某反应活化能Ea = 80kJ-mor1,试求：（1）由20C变到30C ； （2） 100C变到110C ,其速率 常数增大了多少倍？岫,幻 , 80x103x10 、o（1） = exp = = exp（ ） 3灯 RTJ2 8.314x293x30319,环氧乙烷的分解是一级反应，380C的半衰期为363 min,反应的活化能为217.57 kJmol。试求 该反应在45CTC条件下完成75%所需时间。一级反应+ lnl.91xl0-3217.57x103x708.314x653x723723 K） = 9.25x10-2 min-c , 2 In 2

14、 . .山=2tm = （ ） min = 15.0 min3/4 17- 9.25x1020.在水溶液中，2-硝基丙烷与碱作用为二级反应。其速率常数与温度的关系为lg（Z: /moF1 - dm3 - min1） = 11.90-史竺（T/K）试求反应的活化能，并求出两种反应物的初始浓度均为8.0x10-3 moldnf3, 10C时反应半衰期为多 少？F将题给公式与lg（k/k） = B 比较，可得：2.303RT = （3163x2.3037?） = 60.56 kJ-mol在 10 C 时，lg（n幻）=11.90 = = 0.7233283k（283 K） = 5.288 mol-1

15、 - dm3 min-1tm = = （ r） min = 23.64 min17- kcQ 5.288x8.0x10323. 2,3-4.6-二丙酮左罗糖酸（A）在碱性溶液中水解生成抗坏血酸（B）的反应是一级连串反应：A Jb 匕 cC是其他分解产物。一定条件下测得50C时的灯= 0.42x10-2 minL化=0.2x10 min，。试求50C时 生成抗坏血酸最适宜的反应时间及相应的最大产率。解:上皿就=四& = 1279 minBmax k,-k2设最大产率为X：x = =项（e*， e） Q ki e* =97.5%q k. k、 k.灯27.高温下，压和【2生成HI的气相反应，有人认

16、为其反应机理为12 : 21 （快）Z k2H2+2I -2HI （慢）试证明此反应的速率公式为at证明：根据上述机理，可用平衡浓度法处理：kjk2=l 2/12反应速率为：竺虬邮,1 2 =雄日,1,=顿1, at - _28.乙醛的气相热分解反应为CH3CHOTCH4+CO,有人认为此反应由下列几步基元反应构成:（1）CH3CHOM-CH3 +CHO（2）ch3 +ch3cho-ch4+ch3co（3）CH3CO 堂。如3 +CO（4）2CH3 M-C2H6试证明此反应的速度公式为或叫=CH,CHO3/2 dt若式为2CH3COCH3COCOCH3证明：或叫=CH,CHO1/2 At（1）

17、产物CH4生成速率为dCH=顷电CH3CHO dt反应的中间产物为活泼的自由基，故按稳态法处理：dCH3 = k,CH3CHO -k,CH3 CH3CHO + CH3CO -24CH3 2 =0 dtNCH3CO CH3 CH3CHO-A；3CH3CO = 0 dt以上两式相加得：CH3CHO = 2Z:4CH3 2/ , ）1/2CH3 = E CH,CHO1/22kJz 、l/2刘叫=k, CH,CHOV2 = CH3CHO3/2dr （2）若（4）式为：2CH3CO 堂 JCH3COCOCH3dCH3 = k, CH3CHO - CH3 CH3CHO + CH3CO = 0 dtNCH3

18、CO 取CH3 HCH3CHO 知CH3CO 2农CHCO 2 =0 dt两式相加 幻CH3CHO = 2Z:5CH3CO 2dCH4 = CH4CH3CHO = CH3CO + 2农CH3CO 2 dt/ l/2二 CH,CHO1/2 +CH3CHO摆3由于幻 L. dCHJ = CH CH0i/2 dt第10章分子反应动力学1.在300 K条件下将lgN2及0.1gH2在体积1.00 dm3的容器中混合。已知N?和也分子的碰撞直 径分别为3.5x10-1 m及2.5xl（yi m。试求此容器中每秒内两种分子间的碰撞次数。根据碰撞理论，H2与N2分子之间碰撞次数为:其中:5.已知乙快气体的热

19、分解是二级反应，发生反应的临界能c= 190.4 kJ moF1,分子直径为0.5 nm, 试计算：（D800K, 100 kPa时，单位时间、单位体积内的碰撞数；（2） 求上述反应条件下的速率常数；（3） 求上述反应条件下的初始反应速率。cA = = 1。：1 臭 = 15.03 mol-m3RT 8.314 J-K1 -moPxSOOKRT兀Ma= 2x3.14x（0.5xl0-9m 2 x6.02x 1023mol-1 x= 3.67xl034m3-s1k = 2.7idAL / exp（ ）M V 珈A RT= 2x3.14x（0.5x10 9m 2 xe.OZxlOmor1 x8.3

20、14 JK-i mol 1800 厂 190.4x1（）3 J .mol 3.14x26.036xlOkg mol邳（8.314 J-K1 -moPxSOOK=9.96 xlO5 mol1 -m3 -s-1（3）由于是二级反应r = kc= 9.96x10 5mol1 -m3 - s 1 x （15.03 mol-m3）2 =2.25x 10-2 mol-m-3 s-17,有两个级数相同的反应其活化能数值相同，但二者的活化炳相差60.00 J-mol K o试求此二反应 在300 K时的速率常数之比。根据公式17.反应2HIH2+I2,在无催化剂存在时，其活化能艮（非催化）=184.1 kJm

21、o；在以Au作催 化剂时，反应的活化能耳（催化）=104.6 kJ-mol o若反应在503 K时进行，如果指前因子A（催化）值 比A（非催化）值小IO倍，试估计以Au为催化剂的反应速率常数将比非催化的大多少倍？骐 *（催化） A（催化） E,（催化）-E,（非催化）和布=而而瑚 而 1= 1.827.气相中Hz+Cn-ZHCl这一光化学反应，用480 nm的光辐照系统时，量子效率为1.0xl（）6,试估计每吸收1.0 J的光能将产生多少HC1?量子效率中的计算公式为：小发生反应的物质的量（P = 吸收光的物质的量因每摩尔光子的能量为Lhv,故具有1.0 J光能的物质的量为1.0/Lhv =

22、X/Lhc,而发生反应的物 质的量与生成HC1的物质的量之比为1:2,故：n（HC1） = = 8.0 mol J-1 Lhc29.某光导池内装有10.00 cm3浓度为0.0495 moldm-3的草酸溶液，其中加有作为光敏剂的硫酸双氧 铀酰UO2SO4o将波长人=254.0 nm的光通过此溶液，在吸收了 88.10 J的光能之后，草酸浓度降为 0.0383 mol-dm-3o试计算在给定的光作用下，草酸光敏化分解反应的量子效率。J吸收光）=88X- = 1.869 x 104 mol2（发生反应） = （O.O495-O.O383）xlO.OOxlO-3 =1.12xl0-4 mol0=1 = 0.60