物理化學核心教程課后答案下

1、第七章第七章化學反應動力學化學反應動力學一基本要求一基本要求1掌握化學動力學中的一些基本概念，如速率的定義、反應級數(shù)、速率系數(shù)、掌握化學動力學中的一些基本概念，如速率的定義、反應級數(shù)、速率系數(shù)、基元反應、質量作用定律和反應機理等?；磻①|量作用定律和反應機理等。2掌握具有簡單級數(shù)反應的共同特點，特別是一級反應和掌握具有簡單級數(shù)反應的共同特點，特別是一級反應和a=b的二級反應的的二級反應的特點。學會利用實驗數(shù)據(jù)判斷反應的級數(shù)，能熟練地

2、利用速率方程計算速率系數(shù)和特點。學會利用實驗數(shù)據(jù)判斷反應的級數(shù)，能熟練地利用速率方程計算速率系數(shù)和半衰期等。半衰期等。3了解溫度對反應速率的影響，掌握了解溫度對反應速率的影響，掌握Arrhenius經驗式的經驗式的4種表達形式，學會種表達形式，學會運用運用Arrhenius經驗式計算反應的活化能。經驗式計算反應的活化能。4掌握典型的對峙、平行、連續(xù)和鏈反應等復雜反應的特點，學會用合理的近掌握典型的對峙、平行、連續(xù)和鏈反應等復雜反應的特點

3、，學會用合理的近似方法（速控步法、穩(wěn)態(tài)近似和平衡假設）似方法（速控步法、穩(wěn)態(tài)近似和平衡假設），從反應機理推導速率方程。學會從表觀，從反應機理推導速率方程。學會從表觀速率系數(shù)獲得表觀活化能與基元反應活化能之間的關系。速率系數(shù)獲得表觀活化能與基元反應活化能之間的關系。5了解碰撞理論和過渡態(tài)理論的基本內容，會利用兩個理論來計算一些簡單反了解碰撞理論和過渡態(tài)理論的基本內容，會利用兩個理論來計算一些簡單反應的速率系數(shù)，掌握活化能與閾能之間的關系。

4、了解碰撞理論和過渡態(tài)理論的優(yōu)缺應的速率系數(shù)，掌握活化能與閾能之間的關系。了解碰撞理論和過渡態(tài)理論的優(yōu)缺點。點。6了解催化反應中的一些基本概念，了解酶催化反應的特點和催化劑之所以能了解催化反應中的一些基本概念，了解酶催化反應的特點和催化劑之所以能改變反應速率的本質。改變反應速率的本質。7了解光化學反應的基本定律、光化學平衡與熱化學平衡的區(qū)別，了解光敏劑、了解光化學反應的基本定律、光化學平衡與熱化學平衡的區(qū)別，了解光敏劑、量子產率和化學發(fā)光

5、等光化反應的一些基本概念。量子產率和化學發(fā)光等光化反應的一些基本概念。二把握學習要點的建議二把握學習要點的建議化學動力學的基本原理與熱力學不同，它沒有以定律的形式出現(xiàn)，而是表現(xiàn)為一種經化學動力學的基本原理與熱力學不同，它沒有以定律的形式出現(xiàn)，而是表現(xiàn)為一種經驗規(guī)律，反應的速率方程要靠實驗來測定。又由于測定的實驗條件限制，同一個反應驗規(guī)律，反應的速率方程要靠實驗來測定。又由于測定的實驗條件限制，同一個反應用不同的方法測定，可能會得到不同的

6、速率方程，所以使得反應速率方程有許多不同用不同的方法測定，可能會得到不同的速率方程，所以使得反應速率方程有許多不同的形式，使動力學的處理變得比較復雜。反應級數(shù)是用冪函數(shù)型的動力學方程的指數(shù)的形式，使動力學的處理變得比較復雜。反應級數(shù)是用冪函數(shù)型的動力學方程的指數(shù)和來表示的。由于動力學方程既有冪函數(shù)型，又有非冪函數(shù)型，所以對于冪函數(shù)型的和來表示的。由于動力學方程既有冪函數(shù)型，又有非冪函數(shù)型，所以對于冪函數(shù)型的動力學方程，反應級數(shù)可能有整數(shù)

7、（包括正數(shù)、負數(shù)和零）動力學方程，反應級數(shù)可能有整數(shù)（包括正數(shù)、負數(shù)和零）、分數(shù)（包括正分數(shù)和負分、分數(shù)（包括正分數(shù)和負分典型的復雜反應是由兩個或兩個以上的基元反應組成的，所以速率系數(shù)不止一個，典型的復雜反應是由兩個或兩個以上的基元反應組成的，所以速率系數(shù)不止一個，用一個定積分式無法確定兩個速率系數(shù)，要從復雜反應的特點，找出兩個速率系數(shù)之用一個定積分式無法確定兩個速率系數(shù)，要從復雜反應的特點，找出兩個速率系數(shù)之間的關系，才能分別計算兩個

8、速率系數(shù)的值。間的關系，才能分別計算兩個速率系數(shù)的值。Arrhenius經驗式表明了溫度對反應速率影響的程度，使用該公式時的溫度區(qū)間經驗式表明了溫度對反應速率影響的程度，使用該公式時的溫度區(qū)間不能太大，因為只有在溫度溫度區(qū)間不太大時，才能像不能太大，因為只有在溫度溫度區(qū)間不太大時，才能像Arrhenius那樣把活化能看作那樣把活化能看作為與溫度無關的常數(shù)。為與溫度無關的常數(shù)。Arrhenius經驗式有若干種表達形式，各有各的用途。從微分

9、經驗式有若干種表達形式，各有各的用途。從微分式，很容易看出在速率系數(shù)隨溫度的變化率中，活化能的大小所起的作用，升高相同式，很容易看出在速率系數(shù)隨溫度的變化率中，活化能的大小所起的作用，升高相同的溫度，活化能高的反應其速率系數(shù)增加的比例就多。從不定積分式，可以看出的溫度，活化能高的反應其速率系數(shù)增加的比例就多。從不定積分式，可以看出與之間的線性關系，從直線的斜率可以求出反應的活化能，這是科研中常用的之間的線性關系，從直線的斜率可以求出反應

10、的活化能，這是科研中常用的lnk1T求活化能的方法，因為作圖的過程就是求活化能平均值的過程。從求活化能的方法，因為作圖的過程就是求活化能平均值的過程。從Arrhenius公式的公式的定積分式，可以根據(jù)兩個溫度下的速率系數(shù)求反應的活化能，這樣顯然要比作圖法簡定積分式，可以根據(jù)兩個溫度下的速率系數(shù)求反應的活化能，這樣顯然要比作圖法簡單，但可能引入的誤差也大。利用定積分式，還可以在已知活化能時，從一個溫度下單，但可能引入的誤差也大。利用定積分

11、式，還可以在已知活化能時，從一個溫度下的速率系數(shù)，計算另一個溫度下的速率系數(shù)，所以這個公式在做習題或考試時用得較的速率系數(shù)，計算另一個溫度下的速率系數(shù)，所以這個公式在做習題或考試時用得較多。從多。從Arrhenius公式的指數(shù)式，可以一目了然地看出在指數(shù)項上的活化能和溫度對公式的指數(shù)式，可以一目了然地看出在指數(shù)項上的活化能和溫度對速率系數(shù)的影響。速率系數(shù)的影響。基元反應的活化能有明確的物理意義，是指活化分子的平均能量與反應物分子平均能基

12、元反應的活化能有明確的物理意義，是指活化分子的平均能量與反應物分子平均能量的差值，可以利用圖形看清楚正、逆反應活化能的含義和吸熱反應與放熱反應的區(qū)量的差值，可以利用圖形看清楚正、逆反應活化能的含義和吸熱反應與放熱反應的區(qū)別。而復雜反應的活化能僅是基元反應活化能的數(shù)學組合，組合的方式由表觀速率系別。而復雜反應的活化能僅是基元反應活化能的數(shù)學組合，組合的方式由表觀速率系數(shù)與基元反應速率系數(shù)之間的關系決定，沒有明確的物理意義。數(shù)與基元反應速率

13、系數(shù)之間的關系決定，沒有明確的物理意義。在處理復雜反應時，要掌握幾種近似的處理方法，常用的近似法有速控步法、穩(wěn)態(tài)近在處理復雜反應時，要掌握幾種近似的處理方法，常用的近似法有速控步法、穩(wěn)態(tài)近似和平衡假設三種，其中以穩(wěn)態(tài)近似最為重要。速控步近似法主要用于連續(xù)反應，平似和平衡假設三種，其中以穩(wěn)態(tài)近似最為重要。速控步近似法主要用于連續(xù)反應，平衡假設只適用于快平衡后面是慢反應的復雜反應，而穩(wěn)態(tài)近似方法對于有活潑中間產衡假設只適用于快平衡后面是慢反