§5.1Phase Rule

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Questions and Answers

什么是相？

系统中具有完全相同物理和化学性质的部分 (correct)

系统中的界面

系统中具有不同物理和化学性质的部分

系统中的化学反应

PCl5(g)+Cl2(g)放入密封容器中，达到平衡后，C的值是多少？

3 (correct)

有什么是物种数S？

系统中含有的相的数目

系统中含有的化学反应的数目

系统中含有的化学物质的数目 (correct)

系统中自由度的数目

什么是自由度f？

系统中可以自由变化的参数的数目 Signup and view all the answers

什么是相平衡规则？

f= C-S Signup and view all the answers

CaCO3(s)放入密封容器中，达到平衡后，C的值是多少？

3 Signup and view all the answers

系统中的相和界面是什么关系？

相和界面是系统中的两个部分 Signup and view all the answers

如果PCl5(g)单独放入密封容器中，达到平衡后，C的值是多少？

3 Signup and view all the answers

什么是活化分子？

能反应的分子 Signup and view all the answers

活化能的物理意义是什么？

将普通分子激发为活化分子所需的能量 Signup and view all the answers

Tolman 解释中，活化能的表达式是什么？

E = L(< ε* > − < ε >) = Um* − Um Signup and view all the answers

绘制 lnk 对 1/T 的图像，斜率是什么？

− Ea / R Signup and view all the answers

如果 Ea(3) > Ea(2) > Ea(1)，那么 k 随 T 的变化是什么？

Ea(3) 的变化率最大 Signup and view all the answers

提高温度对产品的影响是什么？

提高产品的产量 Signup and view all the answers

化学热力学和化学动力学的研究对象有什么不同？

化学热力学研究反应的可能性和方向，而化学动力学研究反应的速率和机理。 Signup and view all the answers

化学动力学的研究对象是什么？

反应的速率和机理 Signup and view all the answers

控制反应速率和机理的目的是什么？

控制反应的速率和机理 Signup and view all the answers

反应速率的定义是什么？

反应速率是指反应物质的数量变化率 Signup and view all the answers

对于任意反应aA + bB  eE + fF，反应速率的表达式是什么？

J = -1/a dnA/dt = -1/b dnB/dt Signup and view all the answers

单位体积的反应速率r的单位是什么？

mol·dm-3·s-1 Signup and view all the answers

对于气相反应2NO + Br2  2NOBr，反应速率的表达式是什么？

r = -1/dt[NO] = -1/2dt[Br2] = 1/2dt[NOBr] Signup and view all the answers

速度常数k和k的关系是什么？

2k = 3k Signup and view all the answers

对于反应2O3 = 3O2，反应速率的表达式是什么？

dc(O3)/dt = kc(O3)2c(O2)-1 Signup and view all the answers

什么是反应的机理？

反应的机理是指反应的进程和中间体 Signup and view all the answers

速率系数 k 的单位是什么？

浓度[时间]^-1 Signup and view all the answers

半衰期 t1/2 和起始物浓度 a 之间的关系是什么？

t1/2 ∝ 1/a Signup and view all the answers

对于二级反应，t1/2、t3/4 和 t7/8 之间的关系是什么？

t1/2 : t3/4 : t7/8 = 1 : 3 : 7 Signup and view all the answers

乙酸乙酯在水溶液中的皂化反应的总反应级数是多少？

2 Signup and view all the answers

根据实验数据，ln[(a-x)/(b-x)] ~ t 作图的斜率是什么？

-k(a-b) Signup and view all the answers

速率系数 k 的单位是什么?

时间的负一次方 Signup and view all the answers

酯被消耗掉一半所需的时间 t 是多少？

552 s Signup and view all the answers

半衰期 t1/2 是什么？

一个与反应物起始浓度无关的常数 Signup and view all the answers

反应进行一小时后，所剩酯的浓度 c 酯是多少？

0.41 mmol·dm^-3 Signup and view all the answers

速率常数 k 的值是多少？

5.64 × 10^-2 mol^-1·L·s^-1 Signup and view all the answers

一级反应的速率方程是什么？

r = k [c] Signup and view all the answers

某反应的反应物消耗掉3/4的时间是其半衰期的2倍，则该反应级数为什么？

一级 Signup and view all the answers

某金属钚的同位素进行β放射，14d后，同位素活性下降了6.85%。则该同位素的蜕变常数为多少？

0.00507d -1 Signup and view all the answers

二级反应的速率方程中，浓度项的指数和等于什么？

2 Signup and view all the answers

二级反应的微分速率方程是什么？

dx/dt = k2 (a - x)(b - x) Signup and view all the answers

二级反应的积分速率方程是什么？

1/(a - x)2 = kt + 常数 Signup and view all the answers

三级反应的速率方程是什么？

r = k [c]3 Signup and view all the answers

活化能的概念是什么?

需要激活反应的最低能量 Signup and view all the answers

阿累尼乌斯公式的对数式为?

lnk=-Ea/RT+B Signup and view all the answers

温度对反应速率影响的类型有哪几种？

5种 Signup and view all the answers

半衰期法原则上可以使用什么时间代替t1/2?

反应物反应了1/3，2/3，3/4等的时间 Signup and view all the answers

如果某反应在390K时进行需10min，若降温到290K，达到相同的程度，需要多长时间？

1024min≈7d Signup and view all the answers

什么是范霍夫近似规律?

温度每升高10K，反应速率近似增加2~4倍 Signup and view all the answers

半衰期法可以用于确定什么?

以上所有 Signup and view all the answers

哪种反应速率的温度依赖关系呈指数关系?

所有反应 Signup and view all the answers

半衰期法的公式是什么？

t1/2=Bc0^(-n+1) Signup and view all the answers

阿累尼乌斯公式的微分式是什么?

dlnk/dT=2Ea/RT Signup and view all the answers

Study Notes

相规则

相是指系统中具有完全 uniform 物理和化学性质的部分
相的界面称为界面

基本概念

相和相数：系统中相的数量
物种数 S：系统中所含化学物质的数量
度数 f：系统的自由度

相规则

相规则表达式：f = C - F + 2
其中，f 为自由度，C 为组分数，F 为相数

组件数和物种数

组件数 C：系统中独立组分的数量
物种数 S：系统中所含化学物质的数量
例：水和水蒸气，S = 1

例题

例1：PCl5(g) + Cl2(g) 装入sealed容器，达到平衡，C = ?
答案：容器中有 PCl5(g) + PCl3(g) + Cl2(g)，因此 C = 3
例2：CaCO3(s) 单独装入sealed容器，达到平衡，C = ?
答案：容器中有 CaCO3(s) + CaO(s) + CO2(g)，因此 C = 3

Here are the study notes:

###化学动力学（Chemical Kinetics）

研究化学反应的速率和机理，以及温度、压力、催化剂、溶剂和光照等外界因素对反应速率的影响。

反应速率（Rate of Reaction）

概念：反应的速率是单位时间内完成反应的物质数量。
表示方法：dn/dt 或 r = -Δ[A]/Δt

化学反应速率方程（Rate Equation）

一级反应：r = k[A]
二级反应：r = k[A]^2 或 r = k[A][B]

半衰期（Half-Life）

概念：反应进行到一半所需的时间。
公式：t1/2 = ln2 / k

二级反应（Second Order Reaction）

表达式：A + B → P，r = k[A][B]
积分速率方程：1/(a-x) = kt + C

反应级数测定（Determination of Reaction Order）

半衰期法：t1/2 = Bc0^1-n，n为反应级数。

温度对反应速率的影响（Temperature Dependence of Reaction Rate）

阿累尼乌斯公式：lnk = -Ea/RT + B
Ea为活化能。

活化能（Activation Energy）

概念：将普通分子激发为活化分子所需的能量。
单位：J/mol。

阿累尼乌斯公式的应用（Application of Arrhenius Formula）

求活化能Ea。
求速率系数k。

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Description

Test your knowledge of the phase rule, including basic concepts, types of systems, and degrees of freedom.