問化學反應速率題目

200mmHg之NO2依2NO2 → 2NO + O2 分解 (定律式R =(PNO2)²
經10秒後總壓變為201mmHg，若反應繼續進行，
則當進行至總壓由250mmHg增至251mmHg，須費時幾秒?


(PNO2)o = 200 mmHg, 當分壓為 PNO2 ，總壓為 PT 時：
耗用了的 NO2 分壓 = (200 - PNO2) mmHg
PNO = (200 - PNO2) mmHg
PO2 = (200 - PNO2)/2 mmHg
PNO2 + PNO + PO2 = PT
PNO2 + (200 - PNO2) + ((200 - PNO2)/2 = PT
300 - (PNO2/2) = PT
PNO2 = 600 - 2PT

當 PT= 201 mmHg 時： PNO2 = 600 - 2*201 = 198 mmHg
當 PT= 250 mmHg 時： PNO2 = 600 - 2*250 = 100 mmHg
當 PT= 251 mmHg 時： PNO2 = 600 - 2*251 = 98 mmHg

R = (PNO2)²
-(d/dt)(PNO2­) = (PNO2)²
積分得積分速率方程：
1/(PNO2) = kt + [1/(PNO2)o]

當總壓由 200 mmHg 至 201 mmHg 時，需時 10 s：
(1/198) = 10k + (1/200)
10k = (1/198) - (1/200) ...... (1)

當總壓由 250 mmHg 至 251 mmHg 時，需時 t (s)：
(1/98) = kt + (1/100)
kt = (1/98) - (1/100) ...... (2)

(2)/(1):
t/10 = [(1/98) - (1/100)] / [(1/198) - (1/200)]
需時 t = 40.4 s

由反應式可知，NO2的反應速率比NO生成速率為比O2的生成速率2：2：1

所以消耗掉1mole的NO2，會生成1mole的NO+0.5mole的O2



一開始NO2的壓力為200mmHg，增加1mmHg需要10s

若要變成總壓250mmHg

則NO2要反應100mmHg，生成100mmHg的NO及50mmHg的O2

因為分解定律式R=(Pno2)^2

NO2從200mmHg變成100mmHg，壓力變成一半

所以分解速率R(200mmHg→201mmHg)：R(250mmHg→251mmHg) = P(200mmHg)^2：P(100mmHg)^2 = 4：1

也就是說前後反應速率差四倍
(200mmHg→201mmHg)與(250mmHg→251mmHg)差四倍

前者需要10秒鐘，後者需要40倍。



不知道能不能讓你看得懂，不懂我再補充吧!!!