83].超氧化物歧化酶SOD(本题用E为代号)是生命体中的“清道夫”,在它的催化作用下生命体代谢过程产生的超氧离子才不致过多积存而毒害细胞:
2O2-+2H+
O2+H2O2
今在SOD的浓度为co(E)=0.400×10-6mol·L-1,pH=9.1的缓冲溶液中进行动力学研究,在常温下测得不同超氧离子的初始浓度co(O2-)下超氧化物歧化反应的初始反应速率ro如下:
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co(O2-)/mol·L–1 |
7.69×10- |
3.33×10-5 |
2.00×10-4 |
|
ro/mol·L-1·s-1 |
3.85×10-3 |
1.67×10-2 |
0.100 |
(1)依据测定数据确定歧化反应在常温下的速率方程r=kc(O2-)n的反应级数。
(2)计算歧化反应的速率常数k。要求计算过程。
(3)在确定了上述反应的级数的基础上,有人提出了歧化反应的机理如下:
E+O2-
E-+O2 E-+O2-
E+O22-
其中E-为中间物,可视为自由基;过氧离子的质子化是速率极快的反应,可以不予讨论。试由上述反应机理推导出实验得到的速率方程,请明确指出推导过程所作的假设。
(4)设k2=2k1,计算k1和k2。要求计算过程。
79].环戊二烯(沸点40℃)易于气相中双聚合:2C5H6(g)→C10H12(g)。为了研究这一反应的动力学,将0.50cm3的液态环戊二烯(密度为0.802g/cm3放入事先已抽成真空的1000cm3密闭容器中。
(1)计算当容器升温至130℃时,容器的瞬时起始压强(p0)为多少?(已知相对原子质量:C为12.0,H为1.0)
(2)维持温度在130℃,测得不同时刻的容器总压(p总)如下:
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t(分) |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
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p总(kPa) |
18.07 |
16.62 |
15.63 |
14.87 |
14.33 |
13.88 |
推导C5H6分压(p1)与p0和p总的函数关系,并计算各时刻的C5H6的分压。
(3)推证该反应的反应级数。
已知对于反应:A→生成物,各简单级数反应的速率公式如下:
零级:c-c0=-kt 一级:lnc=lnc0-kt
二级:1/c=1/c0+kt 三级:1/c2=1/c02+2kt
其中c0为反应物起始浓度,c为t时刻反应物浓度,k为速率常数。
(4)计算反应的速率常数。
(5)计算转化率达80%时所需时间。