化学课后题标准答案.doc

第一章 化学反应热
习题与解答
1．说明下列符号的含义。
(T) (T) （T）
答：：等容反应热； (T)：某温度下，反应的摩尔焓变（数值等于等压反应热）；(T)：某温度下某物质的标准摩尔生成焓； ：反应进度。
2．盖斯定律的使用条件，下列哪种说法正确？
（1）等压 （2）等容 （3）等温、等容或等温、等压
（4）等温、不做有用功，等容或等压
答：正确答案为（4）。
3．热力学标准态的含义？为什么要确定热力学标准态？
答：热力学标准态是指在温度T（但没有限定温度）和标准压力 [ pΘ
(100kPa)]下物质所处状态。而对纯理想气体热力学标准态是指该气体处于标准压力 [ pΘ(100kPa)]下的状态。混合理想气体中任一组分的标准态是指该组分气体的分压为pΘ时的状态。因为化学反应中的能量以及状态函数改变是受许多条件（如温度、压力、浓度、聚集状态等）的影响，为了比较方便，国际上规定了物质的热力学标准态。
4．简述照明弹中的铝、镁、硝酸钠和硝酸钡等物质各起什么作用？
答：金属铝、镁在燃烧时,可以放出大量热（= - 601.7 kJ/ mol, = - 1675.69 kJ/•mol-1）产生千度以上的高温，而反应放出的热量又能使硝酸盐分解产生O2，又加速镁、铝的燃烧反应，使照明弹更加绚丽夺目。
在其中铝和镁作为还原剂；氧气、硝酸钠和硝酸钡等作氧化剂。
5．通过计算说明，氧－乙炔焰为什么可以用于金属焊接和切割？
答： （5/2）O2 + C2H2 = 2CO2 + H2O(g)
/（kJ• mol-1） 0 226.7 -393.5 -241.8
rH=f H(生成物)－（反应物）
△rH=2×(-393.5) + (-241.82) – 226.7 – 0 = - 1255.5 kJ·mol-1
因反应放出大量热，可以熔化金属，所以可用于焊接或切割金属。
6．通过计算说明，为什么称硼的氢化物（硼烷），硅的氢化物（硅烷）是高能燃料[ 已知B2H6（g）的＝36.56 kJ·mol-1，B2O3（s）的＝-1132.55 kJ·mol-1；SiH4（g）的＝34.31 kJ·mol-1，SiO2（s）的＝-910.7kJ·mol-1 ]。
解： B2H6（g） + 3O2(g) = B2O3（s） + 3H2O（g）
／（kJ·mol-1） 36.56 0 -1132.55 -241.82
△rH= -1132.55+3×(-241.82) – 36.56 – 0 = - 1894.57 kJ·mol-1
SiH4（g） + 2O2(g) = SiO2（s） + 2H2O（g）
／（kJ·mol-1） 34.31 0 -910.7 -241.82
△rH= -910.7 + 2×(-241.82) – 34.31 – 0 = - 1428.65 kJ·mol-1
上述两个反应都放出大量热，因此B2H6（g）和SiH4（g）可以作为高能燃料。
7．已知下列反应的化学反应热
C（石墨）+ O2（g）= CO2（g） ΔrHm(1) = -393.5 kJ·mol-1
H2（g）+ (1/2) O2（g）=H2O（l） ΔrHm(2) = -285.8 kJ·mol-1
C2H6（g）+(7/2)O2（g）=2CO2（g）+3H2O（l） ΔrHm (3) = -1559.8 kJ·mol-1
不用查表，计算由石墨和氢气化合生成1mol C2H6（g）反应的ΔrHm。
解:根据Hess定律 ΔrHm (C2H6) = 2ΔrHm(1) + 3ΔrHm(2) -ΔrHm (3)
所以ΔrHm (C2H6) = 2×(－393.5) + 3×(－285.8)－(－1559.8) = －84.6 kJ·mol-1
8．在用硝石制硝酸时，下列反应同时发生
（1）KNO3（s）+ H2SO4（l）= KHSO4（s）+ HNO3（g）
（2）2KNO3（s）+ H2SO4（l）= K2SO4（s）+ 2HNO3（g）
制得的硝酸中80%是由反应（1）产生的，20%是由反应（2）产生的。问在25℃制取1kgHNO3(g)时将放出多少热量？已知KNO3、H2SO4、KHSO4、HNO3（g）、K2SO4的标准生成焓依次为-494.63、813.99、-1160.6、135.6、-1437.79（kJ·mol-1）。
解： KNO3（s）+H2SO4（l）= KHSO4（s）+ HNO3（g）方程（1）
/(kJ•mol-1) -494.63 813.99 -1160.6 135.6
rH=f H(生成物)－（反应物）
△rH(1) = ( －1160.6 +135.6 ) － ( －494.63 + 813.99 ) = －1344.36 kJ·mol-1
2KNO3（s）+H2SO4（l）= K2SO4（s）+2HNO3（g）方程（2）
/（kJ•mol-1）-494.63 813.99 -1437.79 135.6
△rH(2)= [-1437.79]+ 2×(135.6)]- [2× (-469.63) +(813.99)]=－991.32 kJ·mol-1
HNO3的相对分子量为63, 1 kg HNO3的物质的量n ==15.9 (mol)
制取1 kg HNO3(g)时的反应热为

9．甘油三油酸脂是一种典型的脂肪，当它在人体内代谢时发生下列反应
C57H104O6（s）+ 80 O2（g）= 57CO2（g）+52H2O（l）
该反应的= -3.35×10 4 kJ·mol-1 ，问如以当代男大学生平均每人每日耗能10125.3kJ，且以完全消耗这种脂肪来计算，每天需消耗多少脂肪？
解：每天消耗脂肪物质的量
该脂肪相对分子量为884； 每天消耗脂肪的质量为：0.302×884=267.0 (g)
10．葡萄糖（C6H12O6）完全燃烧反应的方程式为
C6H12O6（s）+ 6O2（g）= 6CO2（g）+ 6H2O（l）
该反应的= -2820 kJ·mol-1，反应热的约40%可用于肌肉活动的能量。试计算一匙葡萄糖（以3.8g计）在人体内氧化时，可获得的肌肉活动能量。
解：葡萄糖相对分子量为180；一匙葡萄糖(3.8g)的物质的量为 3.8 / 180 = 0.021(mol) 一匙葡萄糖被氧化放出的热量为
0.021= 0.021 ×2820 = 59.2 kJ
可获得的肌肉活动能量 59.2×40% = 23.7 kJ
11．辛烷是汽油的主要成分，据附录的有关数据计算下列两个反应的热效应，并从计算结果比较得出结论（已知：（C8H18，l）=-218.97 kJ·mol-1）？
（1）完全燃烧 C8H18（l）+ O2（g）→CO2（g）+ H2O（l）
（2）不完全燃烧 C8H18（l）+ O2（g）→C（s）+ H2O（l）
解：据附录查得下列物质C8H18(l), O2 (g) , CO2 (g),C(s), H2O(l)的标准生成
焓变分别为218.97kJ.mol-1, 0, －393.5 kJ.mol-1, 0, －285.83 kJ.mol-1
rH=f H(生成物) － f H(（反应物）
C8H18（l）+（25/2）O2（g）= 8CO2 （g） + 9H2O（l）
/（kJ•mol-1）-218.97 0 - 393.5 - 285.83
△rH(1)= 8 ( - 393.5) + 9 ( - 285.83) － 0 － ( -218.97) = -5501.58 kJ·mol-1
C8H18（l）+（9/2）O2（g）= 16C （s） + 9H2O(l)
/（kJ•mol-1） -218.97 0 0 - 285.83
△rH(2)= 0 + 9 ( - 285.83 ) －0 － ( - 218.97) = 2353.5 kJ.·mol-1
△ rH(1) >> △rH(2)， 结论：完全燃烧放热量大。
第二章 化学反应进行的方向和限度
习题与解答
1．下列说法是否正确？如不正确，请说明原因。
（1） 因为QP=ΔH，而ΔH与变化途径无关，是状态函数，所以也是
状态函数。
答：错, H是状态函数，但是焓变（ΔH）不是状态函数。热量、功以及状
态函数的变量“Δ”都不是状态函数。
（2）单质的标准生成焓()和标准生成吉布斯函数变()都为零，
因此其标准熵也为零。
答：错，因 H 和 G 的绝对值还无法得到，因此采用相对值，根据定义，
最稳定单质的和都为零，而S有绝对值，除完美晶体在OK时的熵等于0外，其它条件下的熵（包括标准熵）皆不为零。但离子的熵也是相对值，是以氢离子为相对标准（H+的= 0）
（3）对于纯固、液、气态物质而言，100kPa、298K是其标准态。
答：对。虽然热力学标准态不指定温度，但是任何温度都有其对应的标准态。
（4）H、S、G都与温度有关，但ΔH，ΔS，ΔG都与温度关系不大。
答：错，一般认为反应的ΔH，ΔS 与温度关系不大，但ΔG =ΔH- TΔS
所以ΔG与温度有关。
（5）等温等压条件下，用就可以判断任何一个化学反应的方向。
答：错，等温等压条件下用（>0 或<0）判断反应方向，而不是用。
（6）化学反应进度可以度量化学反应进行的程度，所谓1mol反应是指各物质按化学计反应方程式进行的完全反应。
答：对
（7）与KC、KP在数值上是相等的，但量纲不一定相同，
答：(有关数值) KC与的数值相等；当时，与的数
值也相等。（有关量纲）没有量纲； 当时，KC 与KP 也都没有量纲；但是时，KC 与KP有量纲；
例如合成氨反应
设平衡时 p (NH3) =247 kPa； p (N2) =1kPa； p (H2) =10kPa。
Kp＝= = 6.1×10－5 (Pa)－ 2
假如单位用atm，Kp = 6.1×105atm2；或用mmHg，Kp =1.06mmHg2。
Kθ =
=
可以看出时，Kp有量纲，且数值与Kθ 不等。
（8）> 0，反应不能自发进行，但其平衡常数并不等于零。
答：> 0，只能说明在标准态下，过程不能自发进行。在非标准态下，
而且||又不是很大时，不能用于判断反应方向。可逆反应平衡常数都
不应为零。
2．选择题（将正确答案的标号填入空格内）
(1)下列物理量属于状态函数的是① ② ③ ⑤ ⑦ ⑧。
①T ②p ③V ④W ⑤H ⑥ΔH ⑦S ⑧G
答：正确答案为① ② ③ ⑤ ⑦ ⑧。
(2)生产水煤气的反应为 C（s）+ H2O（g）=== CO（g）+ H2（g）
该反应的= 131.3 kJ·mol-1，则该反应是 ①（∵系统ΔH > 0，ΔS > 0）。
①低温下正向不自发，高温下正向自发；②低温下正向自发，高温下正向不自发；③任何温度下正向都自发；④任何温度下正向都不自发
答：正确答案为①。
3．不用查表，将下列物质按标准熵值由大到小的顺序排列。
（1）Si（s） （2）Br（l） （3）Br（g）
答： （3）>（2）>（1）
4．给出下列过程的，，的正负号（或零）
（1）电解水生成H2和O2； （2）H2O（g）273K H2O（l）；
（3）H2O（l） 268K H2O（s）
答：各变化量的符号如下表所示

（1）
+
+
+
（2）
-
-
-
（3）
-
-
-
5．SiC是耐高温材料，问以硅石（SiO2）为原料，在标准状态和298K时能否制得SiC。
解： SiO2 + C = SiC + O2
/( kJ·mol-1) -856.67 0 -62.76 0
＞ 0。
结论：不能在此条件下制备SiC。
6．由二氧化锰制备金属锰可采取下列两种方法
（1）MnO2（s）+ 2H2（g）= Mn（s）+ 2H2O（g）
=37.22 kJ·mol-1 =94.96J·mol-1·K-1
（2）MnO2（s）+2 C（s）= Mn（s）+ 2CO（g）
=299.8 kJ·mol-1； =363.3J·mol-1·K-1
试通过计算确定上述两个反应在298K、标态下的反应方向？如果考虑工作温度越低越好，则采用那种方法较好？
解：（1）MnO2(s) + 2H2 (g) = Mn(s) + 2H2O(g)
△rG=△rH－T△r S=37.22kJ·mol-1－298×94.96×10 -3=8.922 (kJ·mol-1)
(2) MnO2(s) + 2C(s) = Mn(s) + 2CO(g)
△rG=△rH－T△rH= 299.8 ― 298 × 363.3 × 10 –3 = 191.5 kJ·mol-1
上述两个反应的均大于0，所以298K，100 kPa下反应都不能自发正向进行。
（K）
（K）
答：若考虑工作温度越低越好，易采用方程（1）的方法。
7．汞的冶炼可采用朱砂（HgS）在空气中灼烧
2HgS（s）+ 3O2（g）= 2HgO（s）+ 2SO2（g）
而炉中生成的HgO又将按下式分解
2HgO（s）= 2Hg（g）+ O2（g）
试估算炉内的灼烧温度不得低于多少时，才可以得到Hg（g）？
已知HgS（s），HgO（s）的分别是 -58.2 kJ·mol-1，-90.83 kJ·mol-1；分别是-50.6，-58.56（kJ·mol-1）；分别是82.4 J·mol-1·K-1和70.29 J·mol-1·K-1。
解： 查表得 2HgS（s） + 3O2 = 2HgO + 2SO2
/（kJ·mol-1） -58.2 0 - 90.83 -297.04
/（J·mol-1·K-1）82.4 205.03 70.29 248.11
＜０； ＜ 0 ， 低温自发，高温非自发。

结论（1）：当升温至T ＞ 4607.7K 时, 反应由自发转变为非自发。
2HgO = 2Hg + O2
kJ·mol-1 90.83 0 0
J·mol-1·K-1 70.29 76.02 205.03

＞０； ＞ 0 ， 低温非自发，高温自发。
；
结论（２）当升温至T ＞ 839.11K 时, 反应由非自发转变为自发进行。
所以，当839.11K ＜ T ＜ 4607.9K时。才可得到Hg(g)。
8．汽车尾气中含有CO，能否用热分解的途径消除它？
已知热分解反应为CO（g）= C（s）+ O2（g），该反应的= 110.5 kJ·mol-1，= - 89J·mol-1·K-1 。
解: ∵△rG=△rH- T△rS， 此反应△rH＞0， △rS＜0 ∴△rG永远大于零，说明此反应在任何温度下反应都不能自发进行，又因 >> 0，很小（9.5×10-25），平衡产率很低，故不能用热解法除CO。
9．在298K，100kPa条件下，金刚石和石墨的标准熵分别为2.45 J·mol-1·K-1和5.71 J·mol-1·K-1，它们的燃烧反应热分别为-395.40 kJ·mol-1和-393.51 kJ·mol-1，试求：
（1）在298K，100kPa条件下，石墨变成金刚石的。
（2）说明在上述条件下，石墨和金刚石那种晶型较为稳定？
解: 已知: S(石)=5.71J·mol1·K-1, S(金)=2.45 J·mol-1·K-1
C(石)+O2(g)=CO2(g) △rH(1) = - 39351 kJ·mol-1
C(金)+O2(g)=CO2(g) △rH(2)= - 395.40 kJ·mol-1
方程(1) —方程 (2) 得方程（3）C(石)→C（金） 根据Hess定律
该反 △rH (3)= △rH(1) - △rH(2) = -393.51 - (-395.40) = 1.89 kJ·mol-1
△rS=2.45 - 5.71= - 3.26 J·mol-1·K-1
△rG=△rH-T△rS= 1.89 - 298 × ( - 3.26) ×10-3 = 2.86 kJ·mol-1
∵△rG> 0 ∴298K, 100kPa下, 石墨较稳定
10．计算合成氨反应 N2（g）+ 3H2（g）= 2NH3（g） 在673K时的标准平衡常数，并指出在673K，下列三种情况下反应向何方向进行？
（1）p（NH3）= 304kPa，p（N2）= 171kPa，p（H2）= 2022kPa；
（2）p（NH3）= 600kPa，p（N2）= 625kPa，p（H2）= 1875kPa；
（3）p（NH3）= 100kPa，p（N2）= 725kPa，p（H2）= 2175kPa；
解：首先用热力学数据 求出。
查表得 N2(g) + 3H2(g) = 2 NH3(g)
△rH/（ kJ•mol-1） 0 0 －46.11
S/（J·mol-1·K-1）191.50 130.57 192.34
△rH= 2×（- 46.11）= - 92.22 kJ·mol-1
△rS= 2×192.34 - 3×130.57 - 191.50 = - 198.53 J·mol-1·K-1
△rG(673K)= △rH- T△rS= - 92.22× - 673(- 198.53)×10-3
= 41.39kJ·mol-1·K-1
=== - 7.397 ；
K= 6.13×10 – 4， 再求出各条件下的，与进行比较。
(1) J1==6.5×10 - 4 J1> K∴反应逆向进行
在计算压力商（J）时，各项一定要用相对压力，而且注意分子和分母的单位要一致，在此单位用的是kPa，得出的结果J 与K进行比较后，做出判断。
(2) J2==8.7×10 - 4 J2> K∴逆向进行
(3) J3==1.3×10 -5 J3< K∴正向进行
11．试通过计算说明1000K时能否用碳将Fe2O3、Cr2O3和CuO中的金属还原出来？
解： (1) 2Fe2O3 +3C = 4Fe + 3CO2
△fH/（kJ• mol-1） 824.25 0 0 393.51
S/（J• mol-1·K-1） 87.40 5.74 27.28 213.64
△rH= 3 × (393.51) – 2 × (824.25) = - 467.97 kJ·mol-1
△rS= 3 × 213.64 + 4 × 27.28 – 3 × 5.74 – 2 × 87.40 = 558.02 J mol-1·K-1
△rG=△rH- T△rS= - 467.97 - 1000×558.02×10-3= - 1025.99 kJ·mol-1
∵△rG<0， ∴1000K可用C还原出Fe。
(2) 2Cr2O3 + 3C = 4Cr + 3CO2
△fH/（kJ• mol-1） 1139.72 0 0 393.51
S/（J·mol-1·K-1） 81.17 5.74 23.77 213.64
△rH= 3× (393.51) - 2×(1139.72) = -1098.91 kJ·mol-1
△rS= 3×213.64 + 4×23.77 - 3×5.74 - 81.17×2 = 556.44 J·mol-1·K-1
△rG= △rH-T△rS=-1098.91-1000×556.44×10-3 = -1655.35 J·mol-1
△rG< 0，∴可用C还原出Cr。
(3) 2CuO + C = 2Cu + CO2
△rH/（kJ• mol-1） 157.32 0 0 393.51
S/（J·mol-1·K-1） 48.63 5.74 33.15 213.64
△rH= 3 × (393.51) – 2 × (157.32) = 865.89 J·mol-1
△rS= 213.64 + 2 × 33.15 - 5.74 – 2 × 48.63 = 176.94 J·mol-1·K-1
△rG= 865.89 – 1000 × 176.94 × 10-3 = 689.95 （kJ· mol-1）
△rG> 0， ∴不能用C还原出Cu
12．已知SiF4（g）、SiCl4（g）的标准生成吉布斯函数（）分别为-1506和-569.8（kJ·mol-1），试用计算说明为什么HF（g）可以腐蚀SiO2，而HCl（g）则不能？
解： 4HF(g) + SiO2(g) = SiF4(g) + 2H2O(1)
△fG/（kJ• mol-1） 273.22 856.67 -1506 237.18
ΔrG= 2 × (237.18)+ (-1506)– (856.67) – 4× (273.22 ) = –2981.19 kJ·mol-1
ΔrG＜＜ 0， ∴反应可正向进行，HF可被用来腐蚀SiO2。
4HCl(g) + SiO2 (g) = SiCl4(g) + 2H2O(l)
△fG/（kJ• mol-1） –95.30 –856.67 –569.8 –237.18
△rG=2×(–237.18) + (–569.8) -(–856.67) - 4×(–95.30) = 193.71 kJ· mol-1
∵△rG> 0 ∴不能正向进行，HCl不能被用来腐蚀SiO2。
13．试通过计算说明，为什么用BaCO3热分解制取BaO，反应温度要在1580K左右，而将BaCO3与碳黑或碎炭混合，按下式反应：
BaCO3（s）+ C（s）= BaO（s）+ 2CO（g）
则所需温度可显著降低。已知BaCO3（s）和BaO（s）的分别是-1216 kJ· mol-1，-548.1 kJ· mol-1；分别是112 J·mol-1·K-1和72.09J·mol-1·K-1。
解 BaCO3 = BaO + CO2
△fH/（kJ• mol-1） －1216 －548.1 －393.5
S/（J·mol-1·K-1）112 72.09 213.64
△rH= －393.5 +（－548.1）—（－1216）= 274.4 kJ· mol－1
△rS= 213.64 + 72.09 — 112 = 173.73 J·mol－1·K－1
＞０； ＞ 0 ， 低温非自发，高温自发。
转化温度 T = = 1580K
BaCO3 + C = BaO + 2CO
△fH/（kJ• mol-1）－1216 0 －548.1 －110.53
S/（J·mol-1·K-1）112 5.74 72.09 197.56
△rH= 2×(－110.53)+（－548.1）－0 －（－1216）= 446.84（kJ· mol－1）
△rS= 2×197.56 + 72.09 - 5.74 – 112 = 349.47.0(J·mol－1·K－1)
转化温度 T = = = 1278.6（K）
第三章 化学反应速率
习题与解答
1．下列说法是否正确？如不正确，请说明原因。
（1） 每种分子都具有各自特有的活化能。
答：不正确，活化能是活化分子所具有的最低能量与反应物分子平均能量
之差。（前提:发生化学反应；特点:活化能是个差值，是对化学反应而言的。）
（2） 影响反应速率的几个主要因素对反应速率常数也都有影响。
答：温度和催化剂同时影响反应速率和速率常数；浓度和压强只影响反应速率。
（3）如果某反应速率方程中每一反应物的级数，都与相应化学计量方程式
中的化学计量数相同，则该反应必是元反应。
答：否，例如H2+I2=2HI 速率方程为 v=kc（H2）c（I2），
曾经长期被认为是简单反应。但研究表明，此反应经历了两个步骤
① （快反应，可逆平衡）； ； ；
② （慢反应，元反应）；
根据质量作用定律； [ 将带入 ]
得到其速率方程：=
虽然其速率方程看起来是元反应，但此反应是复杂反应。
（4）加催化剂不仅可以加快反应速率，还可影响平衡，也可使热力学认为
不能进行的反应自发进行.
答：否，加催化剂只改变反应速率，不能影响化学平衡，也不能改变反应方向。
（5）反应级数只能是0或正整数。
答：错，反应级数不仅可以为0或正整数，而且可以为小数或负数。
（6）所有化学反应速率都和温度成正比。
答：不对，多数化学反应符合Arrhenius公式，但是一部分化学反应速率与温度的关系比较复杂，甚至有些反应（例如NO+O2=NO2）与温度成反比。
（7）升高温度可以加快所有化学反应的速率。答：错 [见(6)]。
2．选择题（将正确答案的标号填入空格内）
（1）已知反应A + 2B = 2D的速率方程为v=kc（A）c2（B），则该反应（③）
① 是元反应 ② 是非元反应
③ 应由实验确定 ④ 无法确定
答：（1）题的正确答案是③。
（2）升高温度可以增加反应速率，主要原因是（ ② ）
① 增加分子总数 ② 增加活化分子总数
③ 降低反应的活化能 ④ 使反应向吸热方向进行
答：（2）题的正确答案是②。
（3）链反应的基本步骤有（ ② ），在链传递过程中，产生的自由基数目大于消耗掉的自由基数目的链反应是（ ④ ）。
① 链的引发，链的传递 ② 链的引发，链的传递，链的终止
③ 直链反应 ④ 支链反应
答：（3）题的正确答案是②和④。
3．用锌和稀硫酸制取氢气，该反应的ΔrH为负值，在反应开始后的一段时间内反应速率加快，后来反应速率又变慢，试从浓度、温度等因素来解释此现象。
答：开始时，因为反应放热，使体系温度升高，加快反应了速率；随反应
物的消耗，其浓度下降，反应速率随之变慢。
4．反应 A（g）+ B（g）= 2D（g），ΔrH为负值，当达到化学平衡时，如改变下表中各项条件，试将其他各项发生的变化的情况填入表中：
改变条件
增加A的分压
增加压力
降低温度
使用催化剂
正反应速率

速率常数k正

答：
改变条件
增加A的分压
增加压力
降低温度
使用催化剂
正反应速率
↗
—
↘
↗
速率常数k正
—
—
↘
↗
5．化学反应发生爆炸的原因是什么？H2和O2的混合物（2:1）的爆炸半岛图上为什么存在三个爆炸极限？
答。通常发生在自由基产生速率大于其销毁速率时，温度、压力和混合气体的组成都是影响爆炸的重要因素。在爆炸半岛图上，当压力处于第一与第二爆炸极限时，支链反应速率加快，自由基产生速率大于销毁速率而发生爆炸；当压力升至第二和第三爆炸区间时，自由基销毁速率大于产生速率，进入慢速反应区，不发生爆炸；当压力达到第三爆炸限以上时，发生的是热爆炸。
6．在660K时，反应2NO + O2 = 2NO2的有关实验数据如下表
c（NO）/（mol·L-1） c（O2）/（mol·L-1） v（NO）/（mol·L-1·s-1）
0.010 0.010 2.5×10-3
0.010 0.020 5.0×10-3
0.030 0.020 4.5×10-2
求：（1）反应的速率方程及反应级数
（2）速率常数k
（3）c（NO）= 0.035mol·L-1，c（O2）= 0.025mol·L-1时的反应速率。
解：（1）速率方程通式可写作：
将各级浓度及相应反应速率数据代入上式，
可得 2.5×10-3 = k (0.01)x (0.01)y ①
5.0×10-3 = k (0.01)x (0.02)y ②
4.5×10-2 = k (0.03)x (0.02)y ③
由（1）、（2）可得y = 1，由（1）、（3）可得x = 2。将x =2, y = 1代入速率方程，可得k [c（NO）]2 [c (O2)]；反应级数为3级
（2）将y =1，x =2代入①②③中任意式， 可得 k = 2.5×10 3 ·mol·l-1·s-1
（3）将k值及浓度数据代入速率方程，
v = 2.5 × 103 × (0.035)2 × 0.025 = 7.6 × 10-2 mol·l-1·s-1
7．放射性所产生的强γ辐射，广泛用于癌症治疗。放射性物质的强度以“居里”表示。某医院一个20居里的钴源，经一定时间后钴源的剩余量只有5.3居里。问这一钴源已有多少时间了。已知的半衰期为5.26a。
解：此反应为一级反应，
将k = 0.132a-1 、c0 = 20居里、ct = 5.3居里， 代入ln，
则ln= - 0.132 t； t = 10.06a
8． 某药物分解反应为一级反应，在37℃时，反应速率常数k为0.46h-1，
若服用该药0.16g，
问该药在胃中停留多长时间方可分解90%。
解：将ct = ( 1- 90%) × 0.16 = 0.016g代入一级反应速率方程为ln，，得 ln= － 0.46t ； t = 5h
9． 在500K时，硝基甲烷（CH3NO2）的半衰期是650s。试求该一级反应
的 （1）速率常数。
（2）硝基甲烷的浓度由0.05mol·L-1减至0.0125mol·L-1所需时间。
（3）继（2）之后1h硝基甲烷的浓度。
解：（1）一级反应； （s -1）
（2）ct = 0.0125mol·L- 1, co = 0.05mol·L1代入一级反应速率方程，可得
lnln= －1.07×103 t ； t = 1300s
（或推论，反应由0.05mol·L-1 减至0.0125mol·L1经历两个半衰期，因此t = 2×=1300s）
（3）继（2）以后，反应时间为t = 1300 +3600 = 4900（s）， 代入速率方程表达式，得ln= - 1.07×10 - 3×4900 ；
ct = 2.64×10 – 4
10．在稀的蔗糖溶液中（即水大量存在）发生下列反应：
C12H22O11（aq）+ H2O（l） 2C6H12O6（aq）
该反应为一级反应，若该反应的速率常数k为0.034h-1，且蔗糖溶液的起始浓度为0.010 mol·L-1，
试求：（1）蔗糖水解反应的起始速率；（2）5h后蔗糖的浓度。
解：（1）该一级反应的速率方程可写作v = k c（C12H22O11）
起始速率v = 0.034 × 0.010 = 3.4×10 - 4mol·L-1·h-1
（2）ln= - k t ct = 0.0085 mol·L-1
11．某病人发烧至40℃，使体内某一酶催化反应的速率常数增大为正常体
温（37℃）时的1.23倍。试求该催化反应的活化能。
解：由阿氏公式k = A·eEa/RT ， 可得
将T1 = 273 + 37 = 310K, T2 = 273 + 40 = 313K, k2 = 1.23k1 代入公式，有
；
ln
∴Ea = 55.70 kJ•mol -1
12．反应2NOCl（g）= 2NO（g）+ Cl2（g）的活化能为101kJ·mol-1，
300K时，速率常数k1为2.80×10-5 L·mol-1·s-1，试求400K时的速率常数k2。
解：由 ；
有 ；
k2 = 0.698 L·mol-1·s-1
13；已知青霉素G的分解反应是一级反应，37℃时其活化能为84.8
kJ·mol-1，指前因子A为4.2×1012h-1，试求37℃时该反应的速率常数k。
解：代入阿氏公式 k = A·e - Ea/RT得
=0.0216 h-1
14．300K时，下列反应
H2O2（aq）= H2O（l）+ （1/2）O2（g）
的活化能为75.3kJ·mol-1。若用I -催化，活化能降为56.5kJ·mol-1；若用酶
催化，活化能降为25.1kJ·mol-1。试计算在相同温度下，该反应用I–催化及酶催化时，其反应速率分别是无催化剂时的多少倍？
解： 由Arrhenius公式，有k = A·e - Ea/RT
用I- 催化时，=1.9×103倍
有酶催化时，=5.5×108倍