9.8 现在的天然铀矿中的蜕变反应的速率常数为位年的符号。)
解:根据速率常数的单位知
和
。已知。问在20亿年(
的蜕变反应的速率常数为
)前,
,
等于多少?(a是时间单
的蜕变反应为一级反应,
9.10 某二级反应,两种反应物的初始浓度皆为,经10 min后反应掉25 %,求 。
解:由于A和B的计量系数和初始浓度相同,因此在反应过程中,
令,由速率方程的积分式的
9.11 某气相反应
为二级反应,在恒温恒容下的总压p数据如下。求
。
0 41.330 100 34.397 200 31.197 400 27.331 20.665 解:设在时刻t,A(g)的分压为,
, ,因此
0 100 200 400 0.0242 0.0364 0.0475 0.0750
,。
9.12 溶液反应
的速率方程为
20 oC,反应开始时只有两反应物,其初始浓度依次为,后,测得
,求k。
解:题给条件下,在时刻t有,因此
,反应20 h
积分得到
9.13 NO与进行如下反应:
在一定温度下,某密闭容器中等摩尔比的NO与混合物在不同初压下的半衰期如下:
50.0 95 45.4 102 38.4 140 32.4 176 26.9 224 求反应的总级数。
解:在题设条件下,,速率方程可写作
,根据半衰期和初始浓度间的关系
处理数据如下
3.2189 3.1224 2.9549 2.7850 2.5990 4.5539 4.6250 4.9416 5.1705 5.4116
,总反应级数为2.5级。
9.14 在500 oC及初压为101.325 kPa时,某碳氢化合物的气相分解反应的半衰期为2 s。若初压降为10.133 kPa,则半衰期增加为20 s。求速率常数。
解:根据所给数据,反应的半衰期与初压成反比,该反应为2级反应。
9.17 某溶液中反应,开始时反应物A与B的物质的量相等,没有产物C。1 h后A的转化
率为75%,问2 h后A尚有多少未反应?假设: (1)对A为一级,对B为零级; (2)对A、B皆为1级。
解:用 表示A的转化率。对于(1),反应的速率方程为
对(2),由于A与B的初始浓度相同,速率方程为