高中化學-反應速率定律式

2010-07-10 12:01 am
在1 atm下200℃時取NO2 100ml進行反應,依NO2→NO+1/2 O2分解,當體積增加為101 ml時,需12秒。則其後體積由125 ml增加到126ml時,需多少秒?(設反應為二級反應)

這題實在不知從何下手,感謝幫忙。

回答 (1)

2010-07-10 1:37 am
✔ 最佳答案
在反應 NO2(g) → NO(g) + (1/2)O2(g) 中
若以反應物 NO2 的濃度作為反應物的量,二級反應的積分定律可寫成
(1/[NO2]) - (1/[NO2]o) = kt, 其中:
[NO2] = 反應物 NO2 在時間 t 的濃度
[NO2]o = 反應物 NO2 的起始濃度
k = 速率常數(以濃度表示)
t = 時間

若改以反應物 NO2 的體積作為生成物的量,則二級反應的積分速率定律可寫成
(1/V) - (1/Vo) = k't, 其中:
V = 反應物 NO2 在時間 t 的體積
Vo = 反應物 NO2 的起始體積
k' = 速率常數(以體積表示)
t = 時間

由方程式可知,每耗用 1 莫耳 NO2,會生成 1.5 莫耳氣態生成物。
故每耗用 1 mL O2,會生成 1.5 mL 氣態生成物,氣體體積增加 0.5 mL。
因此,若氣體體積增加 1 mL 時,可知耗用了 2 mL 的 NO2。

當總體積為 101 mL 時,NO2 體積 = 100 - 2(101 - 100) = 98 mL
當總體積為 125 mL 時,NO2 體積 = 100 - 2(125 - 100) = 50 mL
當總體積為 126 mL 時,NO2 體積 = 100 - 2(126 - 100) = 48 mL

當總體積由 100 mL (Vo = 100 mL) 增加至 101 mL 時 (V = 98 mL):
(1/V) - (1/Vo) = k't
(1/98) - (1/100) = k'(12)
k' = (1/12)[(1/98) - (1/100)] ...... (*)

當總體積由 125 mL (Vo = 50 mL) 增加至 126 mL 時 (V = 48 mL):
(1/48) - (1/50) = k't
k' = (1/t)[(1/48) - (1/50)] ...... (#)

(*) = (#):
(1/12)[(1/98) - (1/100)] = (1/t)[(1/48) - (1/50)]
t = 49 秒
體積由 125 mL 增至 126 mL 時,需時 49 秒。

2010-07-09 23:07:23 補充:
我認為你的答案是錯誤的。以下是另一個計法。答案與我之前的答案很接近。

當總體積由 100 mL (Vo = 100 mL) 增加至 101 mL 時 (V = 98 mL):
(1/V) - (1/Vo) = k't
(1/98) - (1/100) = k'(12)
k' = 0.000017 /mL•s

當總體積由 100mL (Vo = 100 mL) 增加至 125 mL 時 (V = 50 mL):
(1/50) - (1/100) = 0.000017t
t = 588.24 s

2010-07-09 23:07:35 補充:
當總體積由 100mL (Vo = 100 mL) 增加至 126 mL 時 (V = 48 mL):
(1/48) - (1/100) = 0.000017t
t = 637.25 s

體積由 125 mL 增加至 126 mL 所需的時間
= 637.25 - 588.24
= 49.01 s …… (答案)
參考: andrew, andrew


收錄日期: 2021-04-13 17:21:21
原文連結 [永久失效]:
https://hk.answers.yahoo.com/question/index?qid=20100709000010KK05406

檢視 Wayback Machine 備份