第 1 题

分子氯的解离是吸热过程，

\Delta H = 243.6

kJ mol

^{-1}

。该解离也可以通过光照实现。1.1 光的解离作用预计在什么波长处出现？1.2 波长小于或大于所计算临界波长的光是否也能产生此效应？1.3 临界波长光子的能量是多少？当能引起氯解离的光照射到气态氯和氢的混合物上时，会生成氯化氢。用汞UV灯（

\lambda = 253.6

nm，输入功率10 W）照射该混合物。供给能量的2 %被10升容器中的气体混合物吸收。照射2.5秒内生成65毫摩尔的HCl。1.4 量子产率（每个被吸收光子对应的产物分子数）是多少？1.5 如何定性解释所得数值？描述反应机理。

第 3/5 步：吸收的光子数

N_{\gamma} = \dfrac{P\,\eta\,t\,\lambda}{hc} = \dfrac{10\times 0.02\times 2.5\times 2.536\times 10^{-7}}{6.6\times 10^{-34}\times 3\times 10^{8}} = 6.1\times 10^{20}

分析

10 W输入功率中仅2 %被吸收，故2.5 s内吸收能量为 $0.2 \times 2.5 = 0.5$ J；除以253.6 nm光子能量得约 $6.1\times 10^{20}$ 个光子。