内容发布更新时间 : 2025/6/18 16:00:01星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
k1[O3]?k?代入速率表示式，得 ?d[O3]dt1 ] [O]?[O2] [ Ok1[O3]k?1[O2]
?k2[O] [O3]?k1k2 [O3]k?12[O2]
??23．在673 K，合成氨反应为 3H2(g)?N2(g)????2NH3(g)。动力学实验测定结果
表明，没有加催化剂时，反应的活化能为334.9 kJ?mol?1，速率系数为k0。当加了Fe的复合催化剂后，活化能降至167.4 kJ?mol?1，速率系数为kcat。假定催化和非催化反应的指前因子相等，计算在这两种情况下，速率系数之比值kcat/k0。
解：根据Arrhenius公式 k?Aexp????Ea,1? k0?Aexp????RT??Ea?? RT??Ea?,2e?x p???RT? k ? A cat
kcatk0??Ea,2?Ea,?1?exp??
RT???(334.9?167.4)?103?13 ?exp???1.0?10
8.314?673??从计算可见，加入催化剂，主要是降低了反应的活化能，使反应速率明显加大。
24．乙醛热分解反应的主要机理如下：
CH3CHO???CH3+ CHO (1) CH3+ CH3CHO???CH4+ CH3CO (2)
?CH3+ CO (3) CH3CO???C2H6 (4) CH3+ CH3??k4k3k2k1试推导：（1）用甲烷的生成速率表示的速率方程。
（2）表观活化能Ea的表达式。
解：（1） 根据反应机理中的第二步，甲烷的生成速率为
d[CH4]dt?k2[CH3] [CH3CHO]
但是，这个速率方程是没有实际意义的，因为含有中间产物[CH3]项，它的浓度无法用实验测定。利用稳态近似，将中间产物的浓度，改用反应物的浓度来代替。设反应达到稳态时，
d[CH]3?k1[CH3CHO?k]dt2[CH] [CH CHO]33[CH?] 32 ?k3[CH3CO?]k24
0d[CHCO]3?k2[CH3] [C3HC?HkO3]dt O][C?HC30根据上面两个方程，解得
?k? [CH3]??1??2k4?12[CH3CHO]12
代入甲烷的生成速率表示式，得
d[CH]4?k2[CH3] [C3HC HO]dt12?k? ?k2?1??2k4?[CH3CHO]32?k[CH3CHO]32
这就是有效的用甲烷的生成速率表示的速率方程，式中，表观速率系数k为
?k? k?k2?1??2k4?12
2 （2）活化能的定义式为：Ea?RTk2?得： lnk?ln12dlnkdTlnk?1。对表观速率系数表达式的等式双方取对数，
ln?2k?ln4
??然后对温度微分：
dlnkdT?dlkn2dTln?1dk1??2?dTdk4?ln ?dT?等式双方都乘以RT2因子，得