下册期中复习

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1、华东理工大学East China University of Science And Technology第七章第七章 化学动力学化学动力学第八章第八章 各类反应的动力学各类反应的动力学由实验数据由反应机理动力学计算建立 动力学方程化学动力学返回章首基本概念 l研究各种因素对反应速率影响的规律： l宏观动力学：浓度、温度、压力等宏观变量对 基元反应和复合反应速率的影响。 (1) 浓度的影响：0、1、2、n 级反应 规律 速率系数、反应级数。 (2) 温度的影响：阿仑尼乌斯方程活 化能、指前因子。 (3) 催化剂和光等的影响。公式归纳1. 反应速率反应速率消耗速率消耗速率 生成速率 V 恒定，用

2、不同物质表示同一个化学反应的反 应速率时，不同物质的反应速率和速率系 数必须相对应。k若反应模式为aAbB P,试在下表中填写各对应简单级 数反应的速率方程及其动力学特征：阿仑尼乌斯方程的不同形式阿仑尼乌斯方程的不同形式（在很小的温度范围内，（在很小的温度范围内，E Ea a可看作常数）可看作常数）一级对峙反应 ，A的总反应速率vA=，若平衡时产物浓度为xe ，则以xe表示的速率方程的积分形式为 。试分析正向放热的对峙反应具有最适宜温度的原因。 随温度升高平衡常数Kc减小，速率系数k1增大，因此出现一个极大值。中间物B的浓度在反应过程中出现一个极大值连串反应 最显著特点是 ，若中间物B是希望得

3、到的产品，则最适宜的反应时间t= 。若平行反应 中的两个反应具有相同的级数，则产物B和C的浓度之比等于 。它们的速率系数之比复杂反应l结合普遍规律进行实验数据处理，求得特 定反应的速率问题： 积分法；(2) 微分法； (3) 半衰期法l微观动力学：从分子水平上研究基元反应 的速率。由反应机理预测反应的宏观动力 学特性质量作用定律两个重要的近似 方法：平衡态处理法、恒稳态处理法l复合反应的活化能与基元反应的活化能第7章 化学动力学一、概念题1. 当化学反应系统的体积恒定时，化学反应速率 与 关系 为 。2. 一级反应A P，反应物A在35 min内反应掉30%，则此反 应的速率系数为 ，在5 h

4、内A反应掉 。3. 有的化学反应反应速率随温度的升高反而减小。 （对 ，错） 1.710-4s-1 95% 对 4. 对于反应2NO+Cl2 2NOCl，只有当速率方程的形式为 时，才有可能为基元反应。其它的任何形式，都 表明该反应不是基元反应。 （对，错）5. 某反应的速率系数 ,若浓度单位改为 mol.cm-3，时间单位改为min，则k的数值是 。6. 某复合反应的反应机理为A B，B+D Z，则B的浓度随时间的变化率 。7. 某复合反应的速率系数与它的各基元反应的速率常数间的关 系为 ，则复合反应的活化能E与各基元反应的活化能E 1， E 2 ， E 3间的关系为 。 对 3 1、乙烯转

5、化反应 为一级反应。当在1073K时，10小时内有50%的乙烯分解。已知该反应的活化能Ea=250.8kJmol-1,求该反应在1573K时进行时，乙烯转化50%需要多少时间。解 题 练 习 2、 N2O(g)的热分解反应 2N2O(g)2N2(g)+O2(g)，在一定温度下，反应 的半衰期与初始浓度成反比。在694C， N2O(g)的初始浓度为3.92104Pa时，半衰期为 1520s；在757C，初始浓度为4.80104Pa时， 半衰期为212s。(1) 试计算694C和757C时反 应的速率系数；(2) 试求反应的活化能和指前 因子。 解：(1) 按题意，该反应为二级反应（2）解: (1

6、)t/h026.561.3 p/Pa37.4341.5445.594、858 K时，N2O (g) 在一恒容的密闭容器中按下式分解： N2O(g) N2(g) + (g) 实验测得总压随时间的变化如下： 已知N2O (g) 的分解为一级反应，t = 0时为纯的N2O (g)，试求 N2O (g) 的半衰期t1/2。 解：t = 0时, p0=37.43kpa，t = 时，解：1）方法一：物理量代浓度1）方法二：7、反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)在一恒温恒容的容器内进行，其 反应机理如下：2NO(g) N2O2(g) 快反应N2O2(g)+ O2(g) 2NO2(g)慢反应各基元反

7、应的活化能 ， ， 。 (1) 试求复合反应的级数及活化能；(2) 升高温度复合反应的速率 是增大还是减少？ 解:(1) 解:(2) 温度升高，反应速率降低。 7、反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)在一恒温恒容的容器内进行，其 反应机理如下：2NO(g) N2O2(g) 快反应N2O2(g)+ O2(g) 2NO2(g)慢反应各基元反应的活化能 ， ， 。 (1) 试求复合反应的级数及活化能；(2) 升高温度复合反应的速率 是增大还是减少？ 8、已知反应A2+B22AB机理如下:B2+M 2B+MB+ A2 AB+AA+B2 AB+B2B+M B2+M若反应过程中A和B的生成量等于它

8、们的消耗量，各 基元反应的速率常数已知,如式中所示。A2和B2的浓 度为cA2和cB2，试建立以AB生成速率表示的复合反应的速率方程，并指出反应级数。k1k2k3k4华东理工大学East China University of Science And Technology第第1212章章 独立子系统的统计热力学独立子系统的统计热力学 基本概念基本概念 l统计力学的研究对象：由大量微观 粒子构成的宏观系统。 l统计力学是联系微观和宏观的桥梁 ：从理论上得到物质的宏观特性，在 宏观层次上已不能做到，必须进入从 微观到宏观的层次。 l宏观力学量（ 、E、p、）是相 应微观量的统计平均值。热力学概率热

9、力学概率 定域子系统(粒子可以 区分) 离域子系统(粒子不可 区分)粒子的全同性修正：温度不太低；密度不太高；子的质量不太小。最概然分布 在含有大量粒子的系统中，最概然分 布代表了一切可能的分布。 撷取最大项法含大量粒子的系统， / 随 N 增大 而减小，而 ln / ln 却随 N 增大而趋近 于 1三、麦克斯韦-玻耳兹曼分布在j,i两个能级上的子数之比： 四、能级公式平动 转动 振动 五、子配分函数 子配分函数的析因子性质 平动配分函数 转动配分函数 线形分子 振动配分函数 双原子分子 电子配分函数 核配分函数 六、玻尔兹曼关系式第12章 独立子系统的统计热力学一、概念题1、对于粒子数N、

10、能量E和体积V恒定的系统，若以表示系统 该宏观状态所拥有的微观状态总数，则每个微观状态出现的概 率应为 。2、一个双原子分子的热运动可以等价地看成是 由 、 和 运动组成。3、在相同温度下， 子的配分函数最大，_子的配分 函数最小。（平动、转动、振动） 4、对于独立的离域子系统，其子配分函数q是子数N、温度T、 体积V的函数。 （对、错） 1/ 转动 振动 平动平动振动 错5、设双原子分子AB的振动为简谐振动，以振动基态为能量标度 的零点。若某温度T时，振动配分函数的值为1.02，则分子占据 振动基态的概率为 。6、独立子系统能量的微变 ，试说明前项和 后项的物理意义：前项 ；后项 。7、Br

11、2分子的转动特征温度 ，则298 K下理想气体分 子占据转动量子数J =1能级的概率是 。8、有些气体如N2O和H2O等，他们的光谱熵都比量热熵大，这 是由于用量热方法不能推测得残余位形熵。 （对、错）1/1.02 系统与环境间的热交换 系统与环境间的功交换对计 算 题 一、试计算298 K、101325 Pa下1 mol H2的 平动配分函数和平动对能量的贡献 。二、(1) 在平衡的独立子系统中，粒子的两个 能级的能量分别为 和 ，能级 的简并度分别为 和 。试求300 K时此 两能级上分布的粒子数之比 。(2) CO气体分子的转动惯量 ，试 求100时CO分子的转动配分函数。三、有 N 个独立的定域子，分布在能量分别为 0 、2 、3 的四个不同的能级上，其中第四个能 级的简并度为 2，其余各能级均是非简并的。若系 统的总能量为 3 ，试指出该系统可能的能级分布 ，并写出各分布的微观状态数 的计算式。四、已知理想气体F2分子的转动特征温度 为 1.269 K，500 K时其摩尔转动能为 ，试 求该温度下F2的摩尔转动熵。