化学动力学题:气相反应H2(g)+I2(g)→2HI(g),速率常数k,它是二级反应.现有一含过量固体碘单质的反应器中冲入50.663kPa的H2（g）.已知673.2K时候该反应的速率常数k=9.868×10^-9kPa-1·s-1,固体碘的饱和蒸

Question

化学动力学题:气相反应H2(g)+I2(g)→2HI(g),速率常数k,它是二级反应.现有一含过量固体碘单质的反应器
中冲入50.663kPa的H2（g）.已知673.2K时候该反应的速率常数k=9.868×10^-9kPa-1·s-1,固体碘的饱和蒸汽压为121.59kPa（假设固体癜与碘蒸汽出于快速平衡）,且没有逆反应.计算所加入的H2（g）反应掉一半所需要的时间.5.776×10^5s

Answer 1

v=kP(H2)*P(I2)
其中P(I2)为一常数121.59kPa（“快速平衡”这句话的作用）
所以速率方程又可以变为
v=KP(I2)*P(H2)=9.868×10^-9kPa-1·s-1*121.59kPa*P(H2)=1.2*10^-6s-1P(H2)
变成了一个一级反应,k‘=1.2*10^-6s-1
氢气反应掉一半的时间即为该反应的半衰期
一级反应的半衰期t(1/2)=ln2/k’=ln2/1.2*10^-6=5.776×10^5s