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flyingtech

木虫 (正式写手)

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[交流] 动力学解答题-平衡假设法

有氧存在时，臭氧分解的机理为：
O3=(k1)=O2+O （逆反应是k-1）
O+O3=(k2)=2O2 （活化能是E2)
其中k-1》》k2
(1)请分别导出O3分解和O2生成的速率表达式（微分形式），并指出两者之间的关系。
（2）已知总体反应的表观活化能Ea=119.2kj/mol，O3的ΔfHm=142.3kj/mol，O的ΔfHm=247.4kj/mol，求速率控制反应的活化能E2.
（1）因为k-1》》k2，先是一个快平衡，后面依题意是一个慢反应，适用平衡假设。
所以有k1【O3】=k-1[O2][O]
[O]=k1 [O3]/(k-1 [O2])
O3分解速率：-d[O3]/dt=k1[O3]
O2生成=d[O2]/dt=k1[O3]+2k2[O][O3]=2k2k1[O3]^2 / k-1 [O2]+k-1[O3]
两者关系？
这么写是不是哪里有错？

题目的思路看，就是导出一个生成物得速率表示式，其中把k合并成K，这样根据k的关系写出各个反应的Ea，即Ea1，Ea-1，Ea2，能写出它们和Ea的关系式。
通过这个来求Ea2.（生成焓可以分别求出第一二个反应的焓变，但是焓变和活化能不一样啊，怎么求活化能呢？尤其是逆反应的活化能Ea-1怎么求）
~哪位帮我看一下

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@西西很可怜

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1楼 2011-11-05 21:46:42

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LIUXUSONG

木虫 (正式写手)

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★ ★ ★ ★ ★ ★
flyingtech(金币+1):谢谢参与
对吻鱼(金币+5): 感谢应助~~ 2011-11-06 10:53:19
flyingtech(金币+1): 2011-11-06 14:47:36

(1)由平衡假设得k1[O3]=k-1[O2][O]
得[O]=k1 [O3]/(k-1 [O2])
将之代入速率方程得-d[O3]/dt=2k2[O][O3]=2k2k1/k-1[O3]^2/[O2]
=KO3[O3]^2/[O2]
同理可得d[O2]=3k2k1/k-1[O3]^2/[O2]=KO2[O3]^2/[O2]
则1.5KO3=KO2
（2）△U=Ea,1-Ea,-1=△H-△nRT=105.1-8.314T
E总=Ea,1-Ea,-1+Ea,2=119.2可求出Ea,2