ch11.2速率方程的積分形式

1、11.2 速率方程的積分形式內(nèi)容內(nèi)容n零級(jí)反應(yīng)零級(jí)反應(yīng)n一級(jí)反應(yīng)一級(jí)反應(yīng)n二級(jí)反應(yīng)二級(jí)反應(yīng)n n n 級(jí)反應(yīng)級(jí)反應(yīng)n動(dòng)力學(xué)計(jì)算舉例動(dòng)力學(xué)計(jì)算舉例n基本要求：基本要求：n熟練掌握具有簡(jiǎn)單級(jí)數(shù)反應(yīng)的（微分）速率方程，速率方程的積分形式，各種動(dòng)力學(xué)方程的若干特點(diǎn)（零，1，2 ,n 級(jí)）上節(jié)課我們討論的速率方程上節(jié)課我們討論的速率方程BAnBnAAAckcdtdcv是是速率方程的微分形式速率方程的微分形式，是，是速率物質(zhì)濃度之間的函數(shù)關(guān)系。速率物質(zhì)濃度之間的函數(shù)關(guān)系。 將速率方程的微分形式進(jìn)行積分處理將速率方程的微分形式進(jìn)行積分處理 速率方程的積分形式速率方程的積分形式變量分離變量分離kdtccdcB

2、AnBnAA根據(jù)邊界條件積分根據(jù)邊界條件積分tccnBnAAkdtccdcAABA00,積分結(jié)果得到的是物質(zhì)的濃度與反應(yīng)時(shí)間之間的關(guān)系式積分結(jié)果得到的是物質(zhì)的濃度與反應(yīng)時(shí)間之間的關(guān)系式, ,濃度濃度- -時(shí)間時(shí)間 c-(t) c-(t) 的函數(shù)關(guān)系稱(chēng)為速率方程的積分形式。的函數(shù)關(guān)系稱(chēng)為速率方程的積分形式。速率方程的微分形式與積分形式各自的特點(diǎn)速率方程的微分形式與積分形式各自的特點(diǎn)：由微分形式可清楚的看到各種物質(zhì)的濃度對(duì)反：由微分形式可清楚的看到各種物質(zhì)的濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響應(yīng)速率的影響, , 對(duì)于分析反應(yīng)機(jī)理有一定的理論對(duì)于分析反應(yīng)機(jī)理有一定的理論意義；而積分形式可解決一系列實(shí)際問(wèn)題，比如意義

3、；而積分形式可解決一系列實(shí)際問(wèn)題，比如可計(jì)算得到指定的時(shí)間內(nèi)某組分的濃度有多大，可計(jì)算得到指定的時(shí)間內(nèi)某組分的濃度有多大，轉(zhuǎn)化率多高，或可計(jì)算達(dá)到一定轉(zhuǎn)化率所需要的轉(zhuǎn)化率多高，或可計(jì)算達(dá)到一定轉(zhuǎn)化率所需要的時(shí)間。因此積分形式很有實(shí)用價(jià)值。時(shí)間。因此積分形式很有實(shí)用價(jià)值。微分速率方程中的級(jí)數(shù)不同，則速率方程的積微分速率方程中的級(jí)數(shù)不同，則速率方程的積分形式不同。下面我們討論具有簡(jiǎn)單級(jí)數(shù)（分形式不同。下面我們討論具有簡(jiǎn)單級(jí)數(shù)（0 0，1 1，2 2）反應(yīng)的速率方程的積分形式）反應(yīng)的速率方程的積分形式AA產(chǎn)物產(chǎn)物, ,若反應(yīng)的速率與反應(yīng)物若反應(yīng)的速率與反應(yīng)物A A濃度的零次方成正比，該反濃度的零次方

4、成正比，該反應(yīng)即為零級(jí)反應(yīng)，應(yīng)即為零級(jí)反應(yīng)，微分速率方程微分速率方程kdtdcA 速率方程的積分形式速率方程的積分形式 零級(jí)反應(yīng)的基本特征零級(jí)反應(yīng)的基本特征 以以 CA A-t -t 作圖，為一條直線(xiàn)，直線(xiàn)的斜率作圖，為一條直線(xiàn)，直線(xiàn)的斜率m = = k 零級(jí)反應(yīng)速率常數(shù)零級(jí)反應(yīng)速率常數(shù) k 的單位為濃度的單位為濃度 ( (時(shí)間時(shí)間) )-1 -1 。 零級(jí)反應(yīng)的半衰期正比于反應(yīng)的初始濃度，且零級(jí)反應(yīng)的半衰期正比于反應(yīng)的初始濃度，且一一. 零級(jí)反應(yīng)零級(jí)反應(yīng)ktCCAA0,)2/(0,2/1kctA二二. . 一級(jí)反應(yīng)一級(jí)反應(yīng)1. 1. 一級(jí)反應(yīng)速率方程的積分形式一級(jí)反應(yīng)速率方程的積分形式某反應(yīng)

5、的速率與反應(yīng)物濃度的一次方成正比，該反某反應(yīng)的速率與反應(yīng)物濃度的一次方成正比，該反應(yīng)即為一級(jí)反應(yīng)。應(yīng)即為一級(jí)反應(yīng)。微分速率方程微分速率方程AAkcdtdc很多物質(zhì)的分解反應(yīng)、異構(gòu)化反應(yīng)、放射性元素很多物質(zhì)的分解反應(yīng)、異構(gòu)化反應(yīng)、放射性元素的衰變都是一級(jí)反應(yīng)。的衰變都是一級(jí)反應(yīng)。變量分離變量分離kdtcdcAtccAAkdtcdcAA00,定積分定積分得得一級(jí)反應(yīng)速率方程的積分形式一級(jí)反應(yīng)速率方程的積分形式：ktxA11ln這些式子表明了一級(jí)反應(yīng)這些式子表明了一級(jí)反應(yīng) cA -t 的關(guān)系?？蛇M(jìn)行動(dòng)力學(xué)的相的關(guān)系?？蛇M(jìn)行動(dòng)力學(xué)的相關(guān)計(jì)算關(guān)計(jì)算 k, , t, , cA A, , xA. .ktcc

6、AA0,ln0,lnlnAAcktc四個(gè)式均為一級(jí)四個(gè)式均為一級(jí)反應(yīng)的速率方程反應(yīng)的速率方程的積分形式，或的積分形式，或稱(chēng)動(dòng)力學(xué)方程稱(chēng)動(dòng)力學(xué)方程。ktAAeCC0 ,2. 2. 一級(jí)反應(yīng)的幾個(gè)特征：一級(jí)反應(yīng)的幾個(gè)特征： 一級(jí)反應(yīng)，以一級(jí)反應(yīng)，以 ln c cA A-t -t 作圖，作圖，為一條直線(xiàn)，直線(xiàn)的斜率為一條直線(xiàn)，直線(xiàn)的斜率m = -= -k 一級(jí)反應(yīng)速率常數(shù)一級(jí)反應(yīng)速率常數(shù) k 的單位為的單位為(時(shí)間時(shí)間)-1，一般情況，一般情況 s-1 一級(jí)反應(yīng)的半衰期與反應(yīng)的初濃度無(wú)關(guān)，且一級(jí)反應(yīng)的半衰期與反應(yīng)的初濃度無(wú)關(guān)，且kt2ln2/1半衰期半衰期: :反應(yīng)進(jìn)行一半反應(yīng)進(jìn)行一半(C(CA A

7、=1/2C=1/2CA.0A.0) )所需要的時(shí)間稱(chēng)為反應(yīng)的半衰所需要的時(shí)間稱(chēng)為反應(yīng)的半衰 期期, , 用用 表示。表示。2/1t0,lnlnAAcktc3. 3. 恒容（恒溫）一級(jí)氣相反應(yīng)速率方程的積分形式恒容（恒溫）一級(jí)氣相反應(yīng)速率方程的積分形式AAkpdtdp(或或 kp)kdtpdpAktppkdtpdpAAtppAAOA0 ,0ln,0 ,lnlnAApktp或或pkt2ln2/ 1三三. . 二級(jí)反應(yīng)二級(jí)反應(yīng)1. 1. 二級(jí)反應(yīng)的速率方程的積分形式二級(jí)反應(yīng)的速率方程的積分形式某反應(yīng)的速率與反應(yīng)物濃度的二次方成正比，該反應(yīng)稱(chēng)為二某反應(yīng)的速率與反應(yīng)物濃度的二次方成正比，該反應(yīng)稱(chēng)為二級(jí)反

8、應(yīng)。級(jí)反應(yīng)。二級(jí)反應(yīng)可分為以下兩種情況：二級(jí)反應(yīng)可分為以下兩種情況：A. A. 只有一種反應(yīng)物只有一種反應(yīng)物 aA aA 產(chǎn)物產(chǎn)物速率方程的微分形式速率方程的微分形式2AAkcdtdc在一定條件下，第二種情況可化為第一種形式。在一定條件下，第二種情況可化為第一種形式。B. B. 有兩種反應(yīng)物有兩種反應(yīng)物 aA + bB aA + bB 產(chǎn)物產(chǎn)物速率方程的微分形式速率方程的微分形式 BAAckcdtdc下面我們分別討論它們的積分形式。下面我們分別討論它們的積分形式。這便是二級(jí)反應(yīng)速率方程的這便是二級(jí)反應(yīng)速率方程的積分形式積分形式，或稱(chēng)二級(jí)反應(yīng)的，或稱(chēng)二級(jí)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程，利用此式可進(jìn)行二級(jí)反應(yīng)的

9、動(dòng)力學(xué)計(jì)算，計(jì)算動(dòng)力學(xué)方程，利用此式可進(jìn)行二級(jí)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)計(jì)算，計(jì)算達(dá)到一定濃度或一定轉(zhuǎn)化率所需要的時(shí)間，計(jì)算一定反應(yīng)時(shí)達(dá)到一定濃度或一定轉(zhuǎn)化率所需要的時(shí)間，計(jì)算一定反應(yīng)時(shí)間后反應(yīng)物的瞬時(shí)濃度或轉(zhuǎn)化率等。間后反應(yīng)物的瞬時(shí)濃度或轉(zhuǎn)化率等。分離變量分離變量kdtcdcAA2積分積分tccAAkdtcdcAA020,0,11AAcktcktxxcAAA110,當(dāng)當(dāng)t=t t=t 轉(zhuǎn)化率為轉(zhuǎn)化率為xA 則則 cA = cA,0(1 - xA)用轉(zhuǎn)化率表示的積分形式2. 2. 二級(jí)反應(yīng)的特征二級(jí)反應(yīng)的特征 以以1/cA-t作圖作圖, ,為一條直線(xiàn)為一條直線(xiàn), ,直線(xiàn)直線(xiàn)斜率即為速率常數(shù)斜率即為速率常數(shù)m

10、 = k 二級(jí)反應(yīng)速率常數(shù)二級(jí)反應(yīng)速率常數(shù) k 的單位為的單位為 ( (濃度濃度) )-1-1(時(shí)間時(shí)間) )-1-1，一般情況，一般情況 molLmolL- -1 1ss-1-1 二級(jí)反應(yīng)的半衰期與反應(yīng)物的初二級(jí)反應(yīng)的半衰期與反應(yīng)物的初濃度成反比濃度成反比0 ,2/11AkCt2/1110 ,ktxxcAAA21Ax3. 3. 恒容（恒溫）二級(jí)氣相反應(yīng)速率方程的積分形式恒容（恒溫）二級(jí)氣相反應(yīng)速率方程的積分形式速率方程的微分形式速率方程的微分形式2AAkpdtdp速率方程的積分形式速率方程的積分形式0,11AApktp0,2/11Akpt k 的單位的單位 ( (壓力壓力) )-1 -1 (

11、時(shí)間時(shí)間) )-1-1 一般一般 kpa-1 s-1（或（或 ）pk4.4.B B類(lèi)型的二級(jí)反應(yīng)類(lèi)型的二級(jí)反應(yīng)aA + bB aA + bB 產(chǎn)物產(chǎn)物BAAckcdtdc其積分形式可分為以下幾種情況：其積分形式可分為以下幾種情況： 當(dāng)一種物質(zhì)大大過(guò)量，在反應(yīng)過(guò)程中可視其濃度保持不當(dāng)一種物質(zhì)大大過(guò)量，在反應(yīng)過(guò)程中可視其濃度保持不變，則反應(yīng)為準(zhǔn)一級(jí)反應(yīng)變，則反應(yīng)為準(zhǔn)一級(jí)反應(yīng)若若B B物質(zhì)大大過(guò)量物質(zhì)大大過(guò)量ABAcckdtdc)(AAkcdtdc0,0,lnlnlnAAAAcktcorktcc比如有很多有水參加的反應(yīng)（水解反應(yīng)）。水既做溶劑，比如有很多有水參加的反應(yīng)（水解反應(yīng)）。水既做溶劑，又是反

12、應(yīng)物，其濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他物質(zhì)，其濃度可視為不變，又是反應(yīng)物，其濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他物質(zhì)，其濃度可視為不變，這時(shí)二級(jí)反應(yīng)就變成了準(zhǔn)一級(jí)反應(yīng)；這時(shí)二級(jí)反應(yīng)就變成了準(zhǔn)一級(jí)反應(yīng)； 當(dāng)當(dāng)a=ba=b（計(jì)量系數(shù)相同（計(jì)量系數(shù)相同 ) ), , 且兩種反應(yīng)物初濃度相等且兩種反應(yīng)物初濃度相等，即，即cA,0 A,0 = = cB,0 B,0 則任一瞬時(shí)則任一瞬時(shí)C CA A=C=CB B，速率方程轉(zhuǎn)化為第一種類(lèi)型速率方程轉(zhuǎn)化為第一種類(lèi)型的二級(jí)反應(yīng)的二級(jí)反應(yīng)2AAkcdtdc0 ,11AAcktc 若若A, BA, B兩種物質(zhì)的初濃度與計(jì)量系數(shù)成正比速率方程兩種物質(zhì)的初濃度與計(jì)量系數(shù)成正比速率方程轉(zhuǎn)化為第一種類(lèi)型的

13、二級(jí)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為第一種類(lèi)型的二級(jí)反應(yīng)baccBA0,0, A A與與B B在反應(yīng)過(guò)程中始終以在反應(yīng)過(guò)程中始終以a:b a:b 的比例反應(yīng)，的比例反應(yīng)，在任一瞬時(shí)二者的濃度之比都為在任一瞬時(shí)二者的濃度之比都為cA A: :cB B= =a:b即即ABcabc 代入速率方程代入速率方程2)(AAAAckabcabckdtdc即即2AAkcdtdc也化為也化為第一種類(lèi)第一種類(lèi)型的二級(jí)反應(yīng)型的二級(jí)反應(yīng)kabkcktcAA0 ,11BAAcckdtdc 若反應(yīng)物若反應(yīng)物A A和和B B的計(jì)量系數(shù)相同，即的計(jì)量系數(shù)相同，即 a = ba = b，但初濃度不同但初濃度不同 C CA,0A,0CCB,0B,0a

14、A + bB 產(chǎn)物產(chǎn)物t=0 cA,0 cB,0t=t cA,0-cx cB,0-cx即經(jīng)過(guò)時(shí)間即經(jīng)過(guò)時(shí)間t t后，后，A, BA, B二組分二組分的濃度變化均為的濃度變化均為cx該計(jì)量方程式總可以化為：該計(jì)量方程式總可以化為：)()(0 ,0 ,0 ,xBxAxABAAcccckdtccdckcdtdc變量分離變量分離kdtccccdcxBxAx)(0,0,積分積分xctxBxAxkdtccccdc000,0,)(ktccccccccxBAxABBA)()(ln10,0,0,0,0,0,四四. .n n 級(jí)反應(yīng)級(jí)反應(yīng)下面我們概括討論微分速率方程具有如下簡(jiǎn)單通式的下面我們概括討論微分速率方程具

15、有如下簡(jiǎn)單通式的 n 級(jí)級(jí)反應(yīng)。反應(yīng)。nAAkcdtdc n 可為分?jǐn)?shù)、整數(shù)、可為分?jǐn)?shù)、整數(shù)、0 01. 1. 速率方程具有上述簡(jiǎn)單通式的情況有以下幾種速率方程具有上述簡(jiǎn)單通式的情況有以下幾種： 只有一種反應(yīng)物只有一種反應(yīng)物 A A 產(chǎn)物產(chǎn)物nAAkcdtdc aA + bB + cC 產(chǎn)物產(chǎn)物ACBCBAnAnCnBnCnBnAAccckccckdtdc)( AnAAkcdtdc即為即為nAAkcdtdc形式形式 有多種反應(yīng)物，但各組分的初濃度比例于計(jì)量系數(shù)有多種反應(yīng)物，但各組分的初濃度比例于計(jì)量系數(shù) aA + bB + cC 產(chǎn)物產(chǎn)物cA,0 : cB,0 : cC,0 = a:b:c 有

16、多種反應(yīng)物，但除一種組分外，其余組分大量過(guò)程，可有多種反應(yīng)物，但除一種組分外，其余組分大量過(guò)程，可視它們的濃度在反應(yīng)過(guò)程中不變視它們的濃度在反應(yīng)過(guò)程中不變ACABcacccabc速率方程速率方程CBAnCnBnAAccckdtdcACBnAnAnAAccaccabkdtdc)()( CBACBnnnAnnAcacabkdtdc)()(即化為即化為nAAkcdtdc的形式的形式。則在反應(yīng)過(guò)程中它們的濃度之比總保持則在反應(yīng)過(guò)程中它們的濃度之比總保持 cA : cB : cC = a:b:c2. 2. 積分形式及半衰期通式積分形式及半衰期通式當(dāng)當(dāng) n11 時(shí)時(shí)tccnAAkdtcdcAA00,ktc

17、cnnAnA10 ,11111這便是這便是 n 級(jí)反應(yīng)速率方程積分式的通式。級(jí)反應(yīng)速率方程積分式的通式。將將 cA= = cA,0 代入，得到半衰期的通式：代入，得到半衰期的通式：10,12/1) 1(12nAncknt可寫(xiě)為可寫(xiě)為10,2/1nAckBt) 1(121nBn可用可用0 0級(jí)、二級(jí)反應(yīng)檢驗(yàn)上面通式的正確性。級(jí)、二級(jí)反應(yīng)檢驗(yàn)上面通式的正確性。n=20,11AAcktc0,2/11AcktnAAkcdtdc當(dāng)當(dāng) n=1 =1 時(shí)，即為一級(jí)反應(yīng)，不能采用上面的形式時(shí)，即為一級(jí)反應(yīng)，不能采用上面的形式ktcktcAA2lnlnln2/10,書(shū)中書(shū)中 P523P523有一張表，對(duì)有一張表

18、，對(duì)0 0、1 1、2 2、n 級(jí)反應(yīng)作了一個(gè)小結(jié)。級(jí)反應(yīng)作了一個(gè)小結(jié)。速率方程的微分形式、積分形式及速率方程的微分形式、積分形式及 k 的單位、直線(xiàn)關(guān)系、半衰的單位、直線(xiàn)關(guān)系、半衰期期, ,要求記住。要求記住。習(xí)題習(xí)題 P602 11.3 11.8 11.11 11.12P602 11.3 11.8 11.11 11.12 五五. 動(dòng)力學(xué)計(jì)算舉例動(dòng)力學(xué)計(jì)算舉例例例1 1 乙酸乙酯皂化反應(yīng)乙酸乙酯皂化反應(yīng)是二級(jí)反應(yīng)，且是二級(jí)反應(yīng)，且 cA,0 A,0 = = cB,0 B,0 = = 0.020.02 moldm moldm-3-3，在，在2121，反應(yīng)，反應(yīng)25 min25 min后，取出樣

19、品，立即終止反應(yīng)進(jìn)行定量分后，取出樣品，立即終止反應(yīng)進(jìn)行定量分析，測(cè)得溶液中剩余的析，測(cè)得溶液中剩余的NaOHNaOH為為 0.5290.5291010-2-2 molL molL-1-1。求求 此反應(yīng)轉(zhuǎn)化率達(dá)此反應(yīng)轉(zhuǎn)化率達(dá)90%90%時(shí)需要多長(zhǎng)時(shí)間？時(shí)需要多長(zhǎng)時(shí)間？ 若反應(yīng)物初濃度為若反應(yīng)物初濃度為 0.010.01 molL molL-1-1 ，達(dá)同樣的，達(dá)同樣的轉(zhuǎn)化率又需要多長(zhǎng)時(shí)間？轉(zhuǎn)化率又需要多長(zhǎng)時(shí)間？解：在進(jìn)行動(dòng)力學(xué)計(jì)算之前，應(yīng)根據(jù)題中所給的條解：在進(jìn)行動(dòng)力學(xué)計(jì)算之前，應(yīng)根據(jù)題中所給的條件選則適合的速率方程。題中給出二級(jí)反應(yīng)，故有件選則適合的速率方程。題中給出二級(jí)反應(yīng)，故有CH3CO

20、OC2H5 + NaOH CH3COONa + C2H5OHBAAckcdtdc又又 cA,0 A,0 = = cB,0 B,0 a=ba=b 任一瞬時(shí)任一瞬時(shí) cA A = = cB B 速率方程可化為速率方程可化為0,11AAcktc2AAkcdtdc積分形式積分形式先計(jì)算先計(jì)算 k 值值0,111AAcctk t= 25 min t= 25 min cA,0 A,0 = = 0.02 molLmolL-1 -1 cA A= 0.529= 0.5291010-2-2 molLmolL-1-1代入得代入得21 21 k =55.7 mol =55.7 mol-1-1LminLmin-1-1

21、xA = 0.90,111AAccktmin8 .8011 . 0110,0,tccktAA cA,0 = cB,0 = cA,0 = 0.01 molL-1xA = 0.9min6 .16111 . 0110,0,tccktAA初濃度縮小了初濃度縮小了2 2倍，反應(yīng)到相同程度倍，反應(yīng)到相同程度(90%),(90%),時(shí)間延長(zhǎng)時(shí)間延長(zhǎng)了了2 2倍倍, , 與半衰期規(guī)律相似。與半衰期規(guī)律相似。例例 2 P521 2 P521 例例 11.2.211.2.2400K400K時(shí)，在一恒容的抽空容器中，按化學(xué)計(jì)量比引時(shí)，在一恒容的抽空容器中，按化學(xué)計(jì)量比引入反應(yīng)物入反應(yīng)物A(g)A(g)和和B(g)B

22、(g)，進(jìn)行如下氣相反應(yīng)：，進(jìn)行如下氣相反應(yīng)： A(g) + 2B z(g)測(cè)得反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，容器內(nèi)總壓為測(cè)得反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，容器內(nèi)總壓為3.36kPa, 3.36kPa, 反應(yīng)進(jìn)行反應(yīng)進(jìn)行1000s1000s后總壓降至后總壓降至2.12kPa2.12kPa。已知。已知A(g), B(g)A(g), B(g)的反應(yīng)級(jí)數(shù)的反應(yīng)級(jí)數(shù)分別為分別為 0.50.5和和1.51.5，求速率常數(shù)，求速率常數(shù) kp,p,A, , kA A 及及 t t 解：根據(jù)題意，該恒容氣相反應(yīng)的速率方程為解：根據(jù)題意，該恒容氣相反應(yīng)的速率方程為5 . 15 . 0BAAAcckdtdc5 . 15 . 0,BAApAppkdt

23、dporAApnpkRTkkRTk,1)(按題意，此恒容反應(yīng)既然按題意，此恒容反應(yīng)既然A(g)A(g)與與B(g)B(g)兩反應(yīng)物按化兩反應(yīng)物按化學(xué)計(jì)量比投料，即學(xué)計(jì)量比投料，即 cA,0 A,0 = = cB,0 B,0 = a:b = 1:2 = a:b = 1:2 或或 pA,0 : : pB,0 = a:b = 1:2= a:b = 1:2有任何時(shí)刻有任何時(shí)刻 cA A = =cB B = 1:2, = 1:2, pA A = = pB B = 1:2 = 1:2 pB B = 2= 2pA A 速率方程可寫(xiě)為速率方程可寫(xiě)為5 . 15 . 0,)2(AAApAppkdtdp2,2,5

24、 . 1)2(AApAApApkpkdtdp速率方程的積分形式：速率方程的積分形式：0,11AApAptkp實(shí)際測(cè)定時(shí)，測(cè)定的是體系的總壓力，此時(shí)需要根實(shí)際測(cè)定時(shí)，測(cè)定的是體系的總壓力，此時(shí)需要根據(jù)化學(xué)計(jì)量式，找出反應(yīng)物瞬時(shí)分壓據(jù)化學(xué)計(jì)量式，找出反應(yīng)物瞬時(shí)分壓 pA A- -p總總 的關(guān)系式，的關(guān)系式，然后求出然后求出pA A，才能利用上式進(jìn)行計(jì)算。，才能利用上式進(jìn)行計(jì)算。A(g) + 2B(g) c(g)t=0 pA,0 2pA,0 0 p0 = 3pA,0t=t pA 2pA pA,0 - pA p總總 = 2pA + pA,0kPappA12. 1300 ,又)(210 ,AAppp總k

25、PapstA5 . 0)12. 112. 2(211000將將 pA, 0 , , pA 代入速率方程的積分形式：代入速率方程的積分形式：114,5 . 1,10914. 321SkPakkkApApAp1130 ,10107. 1111skPapptkAAAp11302. 1SLmolkRTkkApA對(duì)于二級(jí)反應(yīng)對(duì)于二級(jí)反應(yīng)2,AApApkdtdcspktAAp80610,2/1例例 3 P518 例例 11.2.1在惰性溶劑四氯化碳中的分解反應(yīng)是一級(jí)反應(yīng)在惰性溶劑四氯化碳中的分解反應(yīng)是一級(jí)反應(yīng) N2O4(溶液溶液)分解產(chǎn)物分解產(chǎn)物 NONO2 2 和和 N N2 2O O4 4 都溶解于溶

26、液中，都溶解于溶液中，O O2 2 則逸出。則逸出。N2O5(溶液溶液) 2NO2(溶液溶液) + O2(g)在恒溫恒壓下，用量氣管測(cè)定在恒溫恒壓下，用量氣管測(cè)定O O2 2 的體積，以確定反應(yīng)的的體積，以確定反應(yīng)的進(jìn)程。進(jìn)程。在在4040時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，當(dāng)時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，當(dāng)O O2 2的體積為的體積為10.75 cm10.75 cm-3-3 時(shí)開(kāi)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)始計(jì)時(shí)(t=0)(t=0)。當(dāng)。當(dāng)t=2400s t=2400s 時(shí)，時(shí)，O O2 2的體積為的體積為29.65 cm29.65 cm-3-3，經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)時(shí)間，經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)時(shí)間，N N2 2O O5 5分解完畢時(shí)分解完畢時(shí)(t=)(t=)，O O2 2的

27、體積為的體積為45.50 cm45.50 cm-3-3。試根據(jù)以上數(shù)據(jù)求此反應(yīng)的速率常數(shù)和半。試根據(jù)以上數(shù)據(jù)求此反應(yīng)的速率常數(shù)和半衰期。衰期。我們將題中所給條件列一表，恒溫恒壓我們將題中所給條件列一表，恒溫恒壓O O2 2的體積的體積此題是溶液中反應(yīng)，收集反應(yīng)過(guò)程中此題是溶液中反應(yīng)，收集反應(yīng)過(guò)程中O O2 2，量其體積，量其體積分析：分析：解：一級(jí)反應(yīng)，速率方程的積分形式解：一級(jí)反應(yīng)，速率方程的積分形式ktccAA0,ln題中未給出濃度的數(shù)據(jù)，故需設(shè)法題中未給出濃度的數(shù)據(jù)，故需設(shè)法用用O O2 2 的體積的的體積的變化值來(lái)表征反應(yīng)物變化值來(lái)表征反應(yīng)物N N2 2O O5 5 的濃度。的濃度。下面我們就來(lái)尋找下面我們就來(lái)尋找 O O2 2體積變化體積變化 - -CN N2 2O O5 5 的關(guān)系。將的關(guān)系