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2018年陕西科技大学化学与化工学院804物理化学考研强化五套模拟题

  摘要

一、计算题

1. 某分子的两个能级的能量值分别为

求该分子组成的系统中,分布系数之比

【答案】(1)

(2)

2. 反应

正逆反应均为一级反应,已知

反应开始

(1)逆反应的活化能。

(2)400K 反应经10S 时A 和B 的浓度。 (3)400K 反应达平衡时A 和B 的浓度。 【答案】(1)对于对峙反应,有

又由题目已知

故求偏导,得则逆反应的活化能

(2)正反应的反应速率常数为

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相应的简并度

在(1)300K 时;(2)3000K 时各为多

计算

则根据一级反应公式,反应经时A 的浓度为

解离量为

则B 的浓度为

(3)反应的平衡常数为

解得

平衡时A 和B 的浓度

3. 已知气相反应

的速率方程:

实验测得300K 时,为

升高10K ,速率系数增大1倍。求:

(1)300K

的标准平衡常数(2)正逆反应的活化能(3)当

时的温度。

故仍可用正逆反应速率系数的比求出

A 的平衡转化率为

知,

对反应速率方程整理仍有

反应的实验平衡常数。

由于

则该反应的标准平衡常数:

(2)正反应,

A 的转化率为

时,

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标准摩尔反应焓为当温度

【答案】由题目中所给的速率方程可以判断出此反应为一级对峙反应。由于反应达平衡时

此外,本题平衡转化率为80%时的温度依题意应由反应

平衡常数与温度的关系求出。

代入数据,得

4. 在

求得

时,某羧酸(A )在一定浓度的盐酸溶液中可异构化为内酯(B ), 实验测定该反应为

(单位可任意选定,与内酯一致即可)时,内酯的浓

1-1级对峙反应。当羧酸的起始浓度为度随时间的变化为:

试计算反应的平衡常数和正、逆反应的速率系数。 【答案】

将正、逆反应的速率系数

联系在一起的关系式有两个,

一个是平衡常数

因平衡

另一个是反应达平衡时正、逆反应速率相等,净速率为零,

其中起始浓度和平衡浓度

最终得到包含

是已知的。

常数K 是未知数,故用第二个关系式。然后从第二个关系式能很快地求出平衡常数K 值

写出速率的微分表达式后,有两种积分方法,

一种是不用和的关系式,直接进行积分,

和的定积分式;另一种是一开始就利用和的关系式,使积分式中只有

的关系求

速率方程的微分式为

①使用直接积分法

进行换元定积分

方程与

联立,可求出

和的值,计算稍麻烦一点。

这时

②利用和的关系式,代入后再积分。达平衡时

代入微分式,得

进行定积分 出后再利用平衡时

不同时刻参与反应各物质的浓度变化关系为

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