移动；如果保持温度，压力不变，充入惰性气体，平衡将向 右 移动。 3-18．化学平衡状态的主要特征是 v正=v
逆
（1）ClO- + H2O === HClO + OH- （快反应）
（2）I- + HClO === HIO + Cl- （慢反应）
（3）HIO + OH- === H2O + IO- （快反应）
；温度一定时，改变浓度、压力可使
平衡发生移动，但Kθ值 不变 ，如温度改变使化学平衡发生移动，此时Kθ值 改变 。
3-19．某化学反应在298 K时的速率常数为1.1×10 - 4s-1， 在323 K时的速率常数为5.5×10 -2s-1。则该反应的活化能是
lnk2E?T2?Tk?a?1???T，303 K时的速率1R?2T1??常数为 。 三、简答题：
3-20．根据阿仑尼乌斯指数式k = A·e?EaRT，
对一切化学反应，升高温度，反应速率均加快吗？反应速率常数的大小与浓度、温度、催化剂等因素有什么关系？
解：根据阿仑尼乌斯指数式k = A·e?EaRT，，温
度与速率常数成正比，而速率常数又与反应速率成正比，所以对一切化学反应，升高温度，反应速率均加快。反应速率常数大小由反应物性质决定，与反应物的浓度无关，与温度成正比。加入催化剂，降低了反应的活化能，增大了反应速率常数，从而使化学反应速率加快。
3-21．反应速率方程和反应级数能否根据化学反应方程式直接得出？次氯酸根和碘离子在碱性介质中发生下述反应：ClO- + I- ?OH???? IO- + Cl- 其反应历程为
试证明 v＝kc(I-)c(ClO-)c-1(OH-) 解：反应速率方程式和反应级数不能根据化学反应方程式直接得出，因为质量作用定律只适用于基元反应，且用于定速步骤。对于复杂反应的速率方程，只能通过实验获得。
因为反应（2）为定速步骤，所以
v?k-2c(I)c(HClO)
由反应（1）可得平衡常数
K=
c(HClO)c(OH-)c(ClO-) 所以 c(HClO)?Kc(ClO-)c(OH-) 代入速率方程得：
v?k-Kc(ClO-)2c(I)c(OH-) 整理得： v?Kk-c(ClO-)2c(I)c(OH-) 令k2K=k 所以
v?kc(I-)c(ClO-)c?1(OH-)
3-22．写出下列反应的平衡常数Kθ的表示式。 （1）CH4(g) + 2O2(g) CO2(g) +
2H2O(l) （2）MgCO3(s) MgO(s) + CO2(g)
（3）NO(g) +
12O2(g)
NO2(g)
（4）2MnO4-(aq) + 5H2O2(aq) + 6H+(aq)
2Mn2+(aq) + 5O2(g) + 8H2O(l)
解：
??p(CO2)?（1）Kθ??pθ???2 ?p(CH4)??p(O2)??pθ????pθ??（2）Kθ???p(CO2)??pθ?? ??p(NO2)?（3）Kθ??pθ????p(NO)??p(O1/2 （4）2)??pθ????pθ???25?c(Mn2+)??p(O2)?Kθ??cθ????pθ???26 ?c(MnO-c(H5+4)??2O2)??c(H)?cθ????cθ?????cθ??四、计算题：
3-23．A(g) → B(g) 为二级反应。当A的浓度为0.050mol·L-1时，其反应速率为1.2 mol·L-1·min-1。（1）写出该反应的速率方程。（2）计算速率常数。（3）在温度不变时欲使反应速率加倍，A的浓度应为多大？
解：（1）依题意有：v?kc2(A)
（2）依据v?kc2(A) ，代入数据计算：
1.2?k(0.05)2 得到
k?480L?mol-1?min-1 =
8 L?mol-1?s-1
（3）依据v?kc2(A) 代入数据计算：
2.4?480?c2(A) 得到
c(A)=0.0707mol.L-1
3-24．在1073K时，测得反应
2NO(g)+2H2(g)===N2(g)+2H2O(g) 的反应物的初始浓度和N2的生成速率如下表 实初始浓度 /验（mol·L-1） 生成N2的初始速率mol?L?1?s?1 序号 c(NO) c(H2) 1 2.00×10-3 6.00×10-3 1.92×10-3 2 1.00×10-3 6.00×10-3 0.48×10-3 3 2.00×10-3 3.00×10-3 0.96×10-3 （1）写出该反应的速率方程并指出反应级数；
（2）计算该反应在1073K时的速率常数； （3）当c(NO)=4.00×10-3 mol·L-1，c(H2)=4.00×10-3 mol·L-1时，计算该反应在1073K时的反应速率。
解：（1）设速率方程为： v=kcx(NO)cy(H2) 代入实验数据得： ① 1.92×10-3=k(2.00×10-3)x(6.00×10-3)y ② 0.48×10-3=k(1.00×10-3)x(6.00×10-3)y ③ 0.96×10-3=k(2.00×10-3)x(3.00×10-3)y
①÷②得 4 = 2x x=2 ； ①÷③得 2 = 2y ，y = 1 所以 v=kc2(NO)c(H2)
该反应为三级反应。 （2）k=8×104 L2·mol-2·s-1 （3）v=5.12×10-3 mol·L-1
3-25． 已知反应 N2O5(g)===
N2O4(g)+12O2(g) 在298K时的速率常数为3.46×105s-1，在338K时的速率常数为4.87×107s-1，求该反应的活化能和反应在318K时的速率常数。 解：
lnk2Ea?k??T2?T1?? 1R??T2T1????T1?298?K??k5?1 ?T1?338K1?3.46?10s?k.87?107s?1 2?4 则：Ea=103.56 kJ.mol-1
??T1?298K?T3?31K8?k5?1 ?1?3.46?10s?k3?? 代入公式 lnk3Ea?T3?T1?k???? 1R??T3T1? 得k3= 4.79×106 s-1
3-26．在301K时，鲜牛奶大约4h变酸，但在278K的冰箱中可保持48h，假定反应速率与牛奶变酸的时间成反比，求牛奶变酸的活化能。
解：v?1t 所以 k?1t ，
k12k?t2?t1?48?12 lnk2?Ea??T2?T1??11tt24k1R??T2T1?? 1
ln12?Ea8.314J?K-1?mol?1(301K?278K301K?278?) 则：Ea=75.16 kJ.mol-1
3-27．已知反应 2H2O2===2H2O+O2 的活化能Ea=71kJ·mol-1，在过氧化氢酶的催化
下，活化能降为8.4 kJ·mol-1。试计算298K时在酶的催化下，H2O2的分解速率为原来的多少倍？ 解：lnk2??Ea2RT?lnA ①
; lnkEa11??RT?lnA ②
lnk2Ea?k?Ea2= 1RT71000?84008.314?298=25.27 所以
k2k?19.4×1010 即v2/v1=9.4×1010
3-28．在791K时，反应 CH3CHO===CH4+CO 的活化能为190 kJ·mol-1，加入I2作催化剂约使反应速率增大4×103倍，计算反应在有I2存在时的活化能。 解：lnkEa22??RT?lnA ①;
lnkEa11??RT?lnA ②
lnk2Ek?a1?Ea2 因为 1RTk2k?4?103， 1 所以
lg(4?103)?1900??0J?0mo?1l?Ea22.30?38.31J4?K-1?mo?1l?79K1
则 E.a2=135.4 kJmol-1
3-29．已知下列反应在1362K时的平衡常数： （1） H2(g) +
12S2(g) H2S(g)
K1θ=0.80
（2） 3H2(g) + SO2(g)
H2S(g) +
2H2O(g) K2θ=1.8×104 计算反应（3）4H2(g) + 2SO2(g)
S2(g)
+ 4H2O(g) 在1362K时的平衡常数Kθ。 解：目标方程式（3）可以这样重合得到：(3) = (2)×2-(1)×2
θ242∴Kθ
=(K2)(Kθ2???1.8?10??=5.06×108 1)?0.8?3-30．在800K下，某体积为1L的密闭容器中进行如下反应 2SO2(g) + O2(g)
2SO3(g) SO2(g)的起始量为
0.4 mol·L-1， O2(g)的起始量为1.0 mol·L-1，当80%的SO2转化为SO3时反应达平衡，求平衡时三种气体的浓度及平衡常数。 解：
2SO2(g) + O2(g) ====== 2SO3(g)
起始浓度/(mol?L-1) 0.4 1 0
平衡浓度/ (mol?L-1
) 0.4(1-80%) 1-0.4?80%2 0.4×80%
=0.08 =0.84 =0.32
所以 c(SO?12)?0.08mol?L ，
c(O?12)?0.84mol?L， c(SO3)?0.32mol?L?1 Kc=
c2(SO3)0.322c2(SO)c2(O)?0.082?0.84L?mol?1?19.0
225 L.mol-1
因为压力平衡常数：Kp= Kc(RT)-1=[19.05/（8.314×800）] （kPa）-1= 0.00286（kPa）
-1
所以标准平衡常数
Kθ=Kp(pθ)=Kc(RT)-1(pθ)= 0.00286（kPa）-1
×100
kPa = 0.286
3-31．在523K下PCl5按下式分解 PCl5(g)
PCl3(g)+C12(g) 将0.7mol的
PCl5置于2L密闭容器中，当有0.5mol PCl5 分解时，体系达到平衡，计算523K时反应的Kθ及PCl5分解率。 解：
PCl5(g) ===== PCl3(g) + Cl2(g)
起始浓度/(mol?L-1) 0.72=0.35
0 0
平衡浓度/ (mol?L-1) 0.7?0.5=0.1
20.25 0.25
因为pV=nRT 所以p=n
V
RT=cRT
Kθ?[p(PCl3/pθ)][p(Cl2/pθ)]c(PCl[p(PCl/pθ)]?3)c(Cl2)]?RT5c(PClpθ?5)
??0.35?.010.35?100%= 71.43% 3-32．反应 C(s) + CO2(g)
2CO(g)
在1773K时Kθ＝2.1×103，1273K时Kθ