第 七 章 化学反应动力学
（A）大于 25.3% （B）小于 25.3% （C）等于 25.3% （D）不确定
答：（C）催化剂只改变反应的速率，缩短到达平衡的时间，但是它不能改变平衡的组成。 20. 关于光化学反应，下列说法错误的是 （ ）。
（A）在等温、等压下，可以进行ΔrGm的反应
（B）反应速率基本不受温度的影响，甚至有负温度系数现象 （C）反应初级过程的量子效率等于1
（D）光化学反应的平衡常数等于化学反应的平衡常数 答：（D）根据光化学反应的特征，（D）不符合其特征。 三、习题
1. 在1100 K 时，NH3（g）在钨丝上发生分解反应，实验测得下列数据： 氨的初始压力 / Pa 半 衰 期 / min
求该反应的级数及速率系数。
解：根据已知条件，采用半衰期法求反应级数的公式：
3.5×104 7.6
1.7×104 3.7
0.75×104 1.7
n?1?ln[(t1'/t\1)22ln(p/p)'0\0 把数据代入得：n≈0 ，则该反应为零级反应。
由零级反应公式
k0?p02t1 把数据分别代入计算，取平均值： k0= 2.3×103 Pa·min-1
22. 某人工放射性元素，放出确?粒子，半衰期为15 min。若该试样有80%分解，计算所需时间？ 解：放射性元素的蜕变符合一级反应的特征，按一级反应的积分式：
k?ln2ln2 =?0.046 min?1 t115 min2设当分解 80% 所需时间为：tx?1111ln??ln?35 min k11?y0.046min?11?0.803. 已知物质A的分解反应是一级反应，当A起始浓度为 0.1 mol·dm-3时，分解 20%的A需时 50 min，试计算： （1） 计算反应的速率系数 k （2）计算该反应的半衰期 t
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（3）计算起始浓度为 0.02 mol·dm-3 时分解 20% 所需的时间。
解：（1）因为是一级反应，则有ln1?kt。
1?y1111 k?ln?ln?4.46?10?3min?1
t1?y50min1?0.2（2）一级反应的半衰期与反应物的起始浓度无关
t1?2ln2ln2 =?155.4 min
?3?1k4.46?10 min（3）对于一级反应，各种转化率所需时间都与反应物的起始浓度无关，所以，只要转化率相同，所需时间也相同，故与（1）
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第 七 章 化学反应动力学
的答案相同,也是 50 min。
4. 某抗菌素A注入人体后，在血液中呈现简单的级数反应，如果在人体中注射 0.5 g 该抗菌素，然后在不同时间 t 测定
它在血液中的浓度 cA(以 mg/100cm3表示)，得到下面的数据：
t/h
cA/（mg/100cm3）
4 0.480
8 0.326
12 0.222
16 0.151
（1）确定反应级数 （2）计算反应速率系数 （3）求半衰期
（4）若要使血液中抗菌素浓度不低于0.37mg/100cm3，问几小时后注射第二针？ 解：（1）有多种确定反应级数的方法：
解法1：因为测定时间的间隔相同，利用一级反应的积分式，看c0/c的值是否基本不变。ln时间的间隔都为4 h
c0c=kt 0?exp(kt) ccc00.4800.3260.222===?1.47 基本为一常数 c0.3260.2220.151这符合一级反应的积分式，所以这是一级反应。
解法2：将cA与t的值代入一级反应的积分式，将前一个数据作为c0，后一个数据作为cA，计算速率系数值，看是否基本为一常数，
lnc00.480=kt ln?k?4 h k?0.0967 h?1 c0.3260.326 ln?k?4 h k?0.0961 h?1
0.2220.222 ln?k?4 h k?0.0963 h?1
0.151k?0.0963 h?1。
尝试得到速率系数值基本为一常数，所以该反应为一级反应。 （2）将（1）中得到的速率系数值取一个平均值，得
（3）利用一级反应的半衰期公式： t12 =ln20.693==7.20 h
?1k0.0963h（4）利用一级反应的积分式,
1c10.480t=ln0??ln t?2.70 h
?1kc0.0963 h0.370注射第二针的时间是： t?2.7 h?4 h=6.7 h
5. 大气中，CO2含有量较少，但可鉴定出放射性同位素14C。一旦CO2由光合作用\固定\， 从大气中拿走14C，而新的14C又不再加入， 那么放射量会以5770年半衰期的一级过程减少。 现从某古代松树的木髓取样, 测定其14C含量是大气中CO2的
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C含量的54.9%， 求该树年龄约多大?
解：放射性同位素的蜕变是一级反应，设在大气中的CO2中14C的含量为c0，古代松树中的14C的含量为c，利用一级反应的积分式：lnc0=kt c根据已知的半衰期计算出速率系数值：k?ln20.693= =1.20?10?4 a-1 t15770 a2第 50 页 共 84 页 2019-06-03（余训爽）
