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化学反应动力学基础-学生.doc

化学反应动力学基础-学生.doc
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5202 反应 2O 3→ 3O 2的速率方程为 - d[O 3]/d t = k [O 3]2[O 2]-1 ,

或者 d[O 2]/d t = k '[O 3]2[O 2]-1,则速率常数 k 和 k ' 的关系是: ( )

(A) 2k = 3k ' (B) k = k ' (C) 3k = 2k ' (D) -k /2 = k '/3 5203 气相反应 A + 2B ─→ 2C ,A 和 B 的初始压力分别为 p A 和 p B ,反应开始时

并无 C ,若 p 为体系的总压力,当时间为 t 时,A 的分压为: ( )

(A) p A - p B (B) p - 2p A (C) p - p B (D) 2(p - p A ) - p B 5204 对于反应 2NO 2= 2NO + O 2,当选用不同的反应物和产物来表示反应速率时,其相互关系为:( )

(A) -2d[NO 2]/d t = 2d[NO]/d t = d[O 2]/d t (B) - d[NO 2]/2d t = d[NO]/2d t = d[O 2]/d t = d ξ /d t (C) - d[NO 2]/d t = d[NO]/d t = d[O 2]/d t (D) - d[NO 2]/2d t = d[NO]/2d t = d[O 2]/d t = 1/V d ξ /d t 5207 气相基元反应 2A

k 1

B 在一恒容的容器中进行,p 0为 A 的初始压力, p t 为时间 t 时反应

体系总压,此反应速率方程 d p t / d t = 。 - k (2p t - p 0)2

5208 有一反应 mA → nB 是一简单反应,其动力学方程为 -d c A / d t = kc A m

, c A 的单位为 mol ·dm -3,

时间单位为 s ,则:

(1) k 的单位为 ___________ mol 1- m ·dm 3( m -1)·s -1 (2) 以d c B /d t 表达的反应速率方程和题中给的速率方程关系为

B A A A

1d 1d 'd d m m

c c k c k c n t m t m

=-== 5209 反应 2N 2O 5─→ 4NO 2+ O 2 在328 K 时,O 2(g)的生成速率为0.75×10-4 mol ·dm -3·s -1。 如其间任一中间物浓度极低, 难以测出, 则该反应的总包反应速率为 _______________mol ·dm -3·s -1, N 2O 5之消耗速率为__________ mol ·dm -3·s -1,NO 2之生成速率为_______________mol ·dm -3·s -1 。0.75×10-4, 1.50×10-4, 3.00×10-4

5210 O 3分解反应为 2O 3─→3O 2 ,在一定温度下, 2.0 dm 3容器中反应。实验测出O 3每秒消耗1.50×10-2 mol, 则反应速率为_______________mol ·dm -3·s -1氧的生成速率为_______________mol ·dm -3·s -1, d ξ

/d t 为_______________ 0.75×10-2, 2.25×10-2, 1.50×10-2.。 5211 2A +B =2C 已知反应某一瞬间, r A =12.72 mol ·dm -3·h -1, 则 r B = , r C =_____________r B =6.36 mol ·dm -3·h -1, r C =12.72mol ·dm -3·h -1 5212分别用反应物和生成物表示反应A +3B =2C 的反应速率, 并写出它们间关系为: 。r A =

13r B =1

2

r C 5222 有关基元反应的描述在下列诸说法中哪一个是不正确的: ( ) (A) 基元反应的级数一定是整数 (B) 基元反应是“态-态”反应的统计平均结果 (C) 基元反应进行时无中间产物,一步完成 (D) 基元反应不一定符合质量作用定律

5223 400 K 时,某气相反应的速率常数k p = 10-3(kPa)-1·s -1,如速率常数用 k C 表示,则 k C 应为:

(A) 3.326 (mol ·dm -3)-1·s -1 k C = k p (RT ) (B) 3.0×10-4 (mol ·dm -3)-1·s -1 (C) 3326 (mol ·dm -3)-1·s -1 (D) 3.0×10-7 (mol ·dm -3)-1·s -1

5224 如果反应 2A + B = 2D 的速率可表示为:

r = -1

2

d c A/d t = - d c B/d t =

1

2

d c D/d t

则其反应分子数为:( )

(A) 单分子(B) 双分子

(C) 三分子(D) 不能确定

5227 实验测得反应:2A + B ─→2C + D 的速率方程为:

r= k[A][B],以[A]0= 2[B] 0 开始实验,可将方程式改写成r= k a[A]2,则

则k a与k的关系为____________ 。k a= 1

2

k

5228 实验测得反应:2A + B ─→2C + D 的速率方程为:

r = k [A][B],反应历程为:

A +

B k1

C + F (慢)

A + F k2

C +

D (快)

则k1与k的关系为__________ k a= 1

2

k

5229 2NO + O2=2NO2的反应机理拟定为:

2NO ?N2O2(达到平衡,平衡常数为K1)

N2O2+ O2=2NO2(慢,速率常数为k2)

总包反应对O2是一级;对NO 是二级。

5231 反应A + B →C 的速率方程为:-d c A/d t = k A c A c B/c C,则该反应的总级数是____ 级。若浓度为mol·dm-3,时间以s 为单位,则速率常数k A的单位是________一级; s-1

5232 一个二级反应的速率常数为k =1.54×10-4 mol-1·cm3·min-1,若浓度以

mol ·dm-3为单位,时间以s 为单位,此常数k值为。

k = 2.57×10-9 dm3·mol-1·s-1

5238某反应的化学计量方程式为1

2

A+B=D+

1

2

S, 其速率方程为:

-d[B]/d t =2k[A]1/2[B],

假如化学计量式写成A+2B=2D+S, 问这反应的速率方程为。因为化学计量关系式不应该影响速率方程, 所以此反应的速率方

程不变.

5243 反应分子数只能是____________,一般不会大于_______________。正整数 3

5251 某反应,当反应物反应掉5/9 所需时间是它反应掉1/3 所需时间的2 倍,则该反应是:

(A) 一级反应(B) 零级反应

(C) 二级反应(D) 3/2 级反应

5252 某反应进行完全所需时间是有限的,且等于c0/k,则该反应是:( )

(A) 一级反应(B) 二级反应

(C) 零级反应(D) 三级反应

5253 反应2A →P 为二级反应,其半衰期:( )

(A) 与[A]0无关(B) 与[A]0成正比

(C) 与[A]0成反比(D) 与[A]成反比

[A]0为反应物A 的起始浓度。

5254 对于一个一级反应,如其半衰期t

1

2

在0.01 s 以下,即称为快速反应,此时它的

速率常数k值在:( )

(A) 69.32 s-1以上(B) 6.932 s-1以上

(C) 0.06932 s -1 以上 (D) 6.932 s -1 以下 5255 某反应 A → B ,反应物消耗 3/4 所需时间是其半衰期的 5 倍,此反应为: ( )

(A) 零级反应 (B) 一级反应 (C) 二级反应 (D) 三级反应 5256 二级反应的速率常数的单位是: ( )

(A) s -1 (B) dm 6·mol -2·s -1 (C) s -1·mol -1 (D) dm 3·s -1·mol -1 5257 当一反应物的初始浓度为 0.04 mol ·dm -3时,反应的半衰期为 360 s ,初始浓度 为 0.024 mol ·dm -3时,半衰期为 600 s ,此反应为: ( )

(A) 0 级反应 (B) 1.5 级反应 (C) 2 级反应 (D) 1 级反应 5258 如果臭氧 (O 3) 分解反应 2O 3→ 3O 2的反应机理是: O 3→ O + O 2 (1) O + O 3→ 2O 2 (2)

请你指出这个反应对 O 3而言可能是: ( )

(A) 0 级反应 (B) 1 级反应 (C) 2 级反应 (D) 1.5 级反应 5259 反应 A →产物 为一级反应,2B → 产物 为二级反应,t 12

(A) 和 t 12

(B) 分别

表示两反应的半衰期,设 A 和 B 的初始浓度相等,当两反应分别进行的时间为 t = 2t 12

(A) 和 t = 2t 12

(B) 时,A ,B 物质的浓度 c A ,c B 的大小关系为: ( )

(A) c A > c B (B) c A = c B (C) c A < c B (D) 两者无一定关系 5260

此反应的速率方程为: ( ) (A) r = k c B (B) r = k c A c B

(C) r = k c A (c B )2 (D) r = k c A

5261 某反应无论反应物的起始浓度如何,完成 65% 反应的时间都相同,则反应的级数为: ( )

(A) 0 级反应 (B) 1 级反应 (C) 2 级反应 (D) 3 级反应 5262 半衰期为 10 d 的某放射性元素净重 8 g ,40 d 后其净重为: ( )

(A) 4 g (B) 2 g (C) 1 g (D) 0.5 g 5263 已知二级反应半衰期 t 12

为 1/(k 2c 0),则反应掉1/4所需时间 t 14

应为: ( )

1

01

20

(

)1

(1)n n c c t n k c ---=- (A) 2/(k 2c 0) (B) 1/(3k 2c 0)

(C) 3/(k2c0) (D) 4/(k2c0)

5264 放射性Pb201的半衰期为8 h,1 g 放射性Pb201在24 h 后还剩下:( )

(A) 1/8 g (B) 1/4 g

(C) 1/3 g (D) 1/2 g

5265 一级反应,反应物反应掉1/n所需要的时间是:( )

(A) -0.6932/k(B) (2.303/k) lg[n/(n-1)]

(C) (2.303/k) lg n(D) (2.303/k) lg(1/n)

5266 一个反应的活化能是33 kJ·mol-1, 当T = 300 K 时,温度每增加1K,反应速率常

数增加的百分数约是:( )

(A) 4.5% (B) 90%

(C) 11% (D) 50%

5267 某二级反应,反应物消耗1/3 需时间10 min,若再消耗1/3 还需时间为:( )

(A) 10 min (B) 20 min

(C) 30 min (D) 40 min

5268 某反应物起始浓度相等的二级反应,k = 0.1 dm3·mol-1·s-1,c0= 0.1 mol·dm-3,当反应率降低9 倍所需时间为:( )

(A) 200 s (B) 100 s

(C) 30 s (D) 3.3 s

5271 一级反应完成99.9% 所需时间是完成50% 所需时间的:( )

(A) 2 倍(B) 5 倍

(C) 10 倍(D) 20 倍

5273 某反应的反应物消耗一半的时间正好是反应物消耗1/4 的时间的2 倍,则该反

应的级数是:( )

(A) 0.5 级反应(B) 0 级反应

(C) 1 级反应(D) 2 级反应

5275 某一同位素的半衰期为12 h,则48 h 后,它的浓度为起始浓度的:( )

(A) 1/16 (B) 1/8

(C) 1/4 (D) 1/2

2++ Tl3+─→2Hg2+ + Tl+的速率方程为

5276 水溶液反应Hg

2

2+][Tl3+]/[Hg2+]。以下关于反应总级数n的意见哪个对?( ) r = k[Hg

2

(A) n = 1 (B) n= 2

(C) n = 3 (D) 无n可言

5277 反应2N2O5→4NO2+ O2 的速率常数单位是s-1。对该反应的下述判断哪个对?( )

(A) 单分子反应(B) 双分子反应

(C) 复合反应(D) 不能确定

5278 某反应的速率常数k = 7.7×10-4 s-1,又初始浓度为0.1 mol·dm-3,则该反应的半衰期为:

(A) 86 580 s (B) 900 s

(C) 1 800 s (D) 13 000 s

5279 对于基元反应NO2+ NO3→NO + O2+ NO2,可作断论:( )

(A) 一定是二级反应

(B) 一定不是二级反应

(C) 一定是双分子反应

(D) 一定不是双分子反应

1 13.3 0.133 1.33

2 26.6 0.13

3 5.32 3 53.2 0.0665 10.64

由此可推知该反应的速率方程 d p (NH 3)/2d t 等于: ( )

(A) kp H 23 p N 2

(B) kp H 22

p N 2 (C) kp H 2 p N 2 (D) kp H 2 p N 22 5285 2A

k 1

产物

该反应对 A 为二级,下列何者对时间作图可得一直线,且直线斜率等于速率常数k ( ) (A) 2[A] (B) [A]2 (C) 1/[A] (D) 1/[A]2 5286 [X]0 [Y]0 [Z] 增加 0.0050 mol ·dm -3 所需的时间/ s 0.10 mol ·dm -3 0.10 mol ·dm -3 72 0.20 mol ·dm -3 0.10 mol ·dm -3 18 0.20 mol ·dm -3 0.05 mol ·dm -3 36

对于反应 X + 2Y → 3Z ,[Z] 增加的初始速率为: ( ) (A) 对 X 和 Y 均为一级 (B) 对 X 一级,对 Y 零级 (C) 对 X 二级,对 Y 为一级 (D) 对 X 四级,对 Y 为二级

设 r = k [X]0 n [Y]0 m r 2/r 1= k (0.2 mol ·dm -3/0.1 mol ·dm -3)(0.1 mol ·dm -3/0.1 mol ·dm -3)

= 72/18 = 4 2 n = 4 n = 2 同理:2 m = 2 m = 1

5288 某反应物反应掉 7/8 所需的时间恰好是它反应掉 1/2 所需时间的 3 倍,则该反应的级数是:

(A) 零级 (B) 一级反应 (C) 二级反应 (D) 三级反应 5289 已知某反应的级数为一级,则可确定该反应一定是: ( )

(A) 简单反应 (B) 单分子反应 (C) 复杂反应 (D) 上述都有可能 5290 某反应在指定温度下,速率常数k 为 4.62×10-2 min -1,反应物初始浓度为

0.1 mol ·dm -3 ,该反应的半衰期应是: ( )

(A) 150 min (B) 15 min (C) 30 min (D) 条件不够,不能求算 5291 某反应进行时,反应物浓度与时间成线性关系,则此反应的半衰期与反应物初始浓度: ( )

(A) 成正比 (B) 成反比 (C) 平方成反比 (D) 无关 5294 气固相催化反应

Pt

<700K 2CO(g) + O 2(g)

2CO 2(g)

的速率方程是: r = k p (o 2)/p (co), 其反应级数应为: ( )

(A) 一级反应 (B) 二级反应 (C) 对 O 2是一级,对 CO 是负一级 (D) 级数不能确定 5296 某具有简单级数的反应,k = 0.1 dm 3·mol -1·s -1,起始浓度为 0.1 mol ·dm -3,

当反应速率降至起始速率 1/4 时,所需时间为: ( )

(A) 0.1 s (B) 333 s (C) 30 s (D) 100 s 5297 反应 A ─→ 2B 在温度 T 时的速率方程为 d[B]/d t =k B [A],则此反应的半衰

期为: ( )

(A) ln 2/k B (B) 2ln 2/k B (C) k B ln2 (D) 2k B ln2 5301 某放射性同位素的半衰期为 5 d ,则经 15 d 后,所剩的同位素的量是原来的:

(A) 1/3 (B) 1/4 (C) 1/8 (D) 1/16 5302 在温度 T 时,实验测得某化合物在溶液中分解的数据如下: 初浓度 c 0/mol ·dm -3 0.50 1.10 2.48 半衰期 t 12

/ s -1 4280 885 174

则该化合物分解反应的级数为: ( )

(A) 零级 (B) 一级反应 (C) 二级反应 (D) 三级反应 5303 对于反应 A → 产物,如果使起始浓度减小一半,其半衰期便缩短一半,则反应 级数为: ( )

(A) 1 级 (B) 2 级 (C) 0 级 (D) 1.5 级 5304 某具有简单级数反应的速率常数的单位是 mol ·dm -3·s -1,该化学反应的级数 为: ( )

(A) 2 级 (B) 1 级 (C) 0 级 (D) 3 级 5305 一级反应的浓度与时间的线性关系是: ( )

(A) c A ~ t (B) ln c A ~ t (C) 1/c A ~ t (D) 以上均不成立 5306 某二级反应 2A ─→ 产物 的半衰期与 A 的初始浓度的关系是: ( )

(A) 无关 (B) 成正比 (C) 成反比 (D) 与初始浓度的平方成正比 5308 2M → P 为二级反应,若 M 的起始浓度为1 mol ·dm -3,反应1 h 后 ,M 的浓 度减少 1/2,则反应 2 h 后 ,M 的浓度是: ( )

(A) 1/4 mol ·dm -3 (B) 1/3 mol ·dm -3 (C) 1/6 mol ·dm -3 (D) 缺少k 值无法求 5309 A ─→ 产物 为一级反应,A 反应掉 3/4 所需时间为 A 反应掉 1/2 所需时间的: ( )

(A) 2 倍 (B) 3/2 倍 (C) 3 倍 (D) 不能确定 5310 反应 a A → P ,已知反应物消耗 5/9 所需时间是它消耗 1/3 所需时间的 2 倍, 则该反应的级数为 ____1___ ,其计算式为 。

1

2

12ln(1)

ln(1)

t t θθθθ-=

-

5311 某反应物的转化率分别达到 50%,75%,87.5% 所需时间分别为 t 12

,2t 12

,3t 12

则反应对此物质的级数为 _______一级。 5313 某反应速率常数k = 1×10-5 mol ·dm -3·s -1,反应物的起始浓度为 0.1 mol ·dm -3,

该反应进行完全所需时间为 ________ t = c 0 / k = 104 s 。 5314 某一级反应在 35 min 内反应 30%,则其速率常数为 ,在 5 h 后,

此反应物反应掉 ____ %。k = 1/t ln(c 0/c ) = 1.7×10-4 s -1 ln 1/(1-x ) = kt

x = 0.95 = 95% 5315 一级反应半衰期与反应物起始浓度关系 。

在一定温度下,某化学反应的平衡转化率为 33.3%,在相同反应条件下,当有催化剂存在时,其反应

的平衡转化率 ________ 。(1) 与初始浓度无关 (2) 等于 33.3% 5426 根据常识, 试确定238U 的半衰期近似为:(a 表示年) ( ) (A) 0.3×10-6 s (B) 2.5 min (C) 5580 a (D) 4.5×109 a

5428 假如具有下列半衰期的等物质的量的放射性元素中, 哪一种对生态是瞬时最危险的? (A) 4.5×109 a (B) 65 a (C) 1 min (D) 12 d

5431 采用32P 标记的五氯化磷 t 1/2 为14.3 d, 经___________d 后, 放射性衰变到起始值的1/1000。

143 d

t = - t N t N 1202

/ln[()/]

ln

5432 60 Co 广泛用于癌症治疗, 其半衰期为5.26 a (年), 则其蜕变速率常数为: _________________, 某

医院购得该同位素20 mg, 10 a 后剩余 ______________ mg 。 k =0.1318 a -1 lg

x 20

=- kt 23030693102303526....=

-?? =-0.57 x =5.4 mg 5433 N 2O 5分解反应 2N 2O 5 ──→ 4NO 2+O 2 在T , p 一定时, 测得d[O 2]/d t =(1.5×10-4 s -1)[N 2O 5],

反应单向进行基本能完全, 则该反应的半寿期t 1/2 = _______________ s 。t 1/2 =0.693/ k =2310 s 5450 丁二烯的液相聚合反应, 实验已确定对丁二烯为一级, 并测得在323 K 时,其速率常数为3.300×

10-2 min -1, 当丁二烯的转化率为80%时, 反应时间为__________________。t = (1/k ) ln(c 0/c ) = 48.78 min

5451 反应 A ??

→B ,对A 而言为二级反应, t 12

和t 14

分别代表反应物A 消耗掉50%和75% 所需时间, 其值比为________________。 1/3

5453 零级反应肯定___基元反应。(填是或不是) 不是 5454 某一级反应, 反应物质的1%发生变化需要1 s, 要使反应物质的99%发生变化,需要时间为 。t = 455 s 5464 某反应,其速率常数 k (在313 K —473 K 范围内)与温度T 关系如下: k /s -1=1.58×1015 exp(-128.9 kJ ·mol -1/RT ), 则该反应的级数为__________, 343 K 时半衰期t 12

= 。级数为1,

t 12

=ln2/k =1.87×104 s

5552 A ,B 构成 1-1 级对峙反应,用 H + 催化可构成 2-2 级对峙反应,

A ?

B (正、逆反应速率系数分别为k 1,k 2); A + H + ? B + H +(正逆反应速率系数分别为k 3,k 4) 则 k 1, k 2, k 3, k 4的关系为: ( ) (A) k 1= k 3, k 2= k 4 (B) k 1. k 3= k 2. k 4 (C) k 1+ k 3= k 2+ k 4 (D) k 4. k 1= k 2. k 3

5553 1-1 级对峙反应 A ? B 由纯 A 开始反应,当进行到 A 和 B 浓度相等的时间为: (正、逆向反应速率常数分别为 k 1 ,k 2) ( ) (A) t = ln

12k k (B) t =

1122

1ln k

k k k -

(C) t =

1121212ln k k k k k +- (D) 1

1212

1ln k t k k k k =+-

5554两个一级平行反应 A k 1

B ,A

k 2

C ,下列哪个结论是不正确的:

( )

(A) k 总= k 1+ k 2 (B) k 1/k 2= [B]/[C] (C) E 总= E 1+ E 2

(D) t 12

= 0.693/(k 1+ k 2)

∵平行反应 E 总= (k 1E 1+ k 2E 2)/(k 1+ k 2) 5555 均相反应 A + B

k 1

C +

D , A + B

k 2

E +

F 在反应过程中具有

?[C]/?[E] = k 1/k 2的关系, ?[C],?[E] 为反应前后的浓差,k 1,k 2是反应 (1),(2)的速率常数。下述哪个

是其充要条件? ( )

(A) (1),(2) 都符合质量作用定律 (B) 反应前 C ,E 浓度为零 (C) (1),(2) 的反应物同是 A ,B (D) (1),(2) 反应总级数相等

5558若反应 A + B ? C +D 正逆向均为二级反应, 则平衡常数 K 与正逆向速率常数k + , k - 间的关系为: ( )

(A) K > k +/ k - (B) K < k +/ k - (C) K = k +/ k - (D) K 与 k +/ k - 关系不定 5559 连串反应 A

k 1

B

k 2

C 其中 k 1= 0.1 min -1, k 2= 0.2 min -1,假定反应开始时只有 A ,

且浓度为 1 mol ·dm -3 ,则 B 浓度达最大的时间为: ( )

(A) 0.3 min (B) 5.0 min (C) 6.93 min (D) ∞ 5560 某气相 1-1 级平行反应 M

k 1

R ;M

k 2

S ,其指前因子 A 1= A 2,活化能 E 1≠E 2,但

均与温度无关,现测得 298 K 时 ,k 1/ k 2= 100,则 754 K 时 k 1/k 2为: ( ) (A) 2500 (B) 2.5 (C) 6.2 (D) 缺活化能数据,无法解 k 1/k 2= exp[-(E 1-E 2)/RT ] 将数据代入即得 5561 平行反应 A

k 1

B (1); A

k 2

D (2),其反应 (1) 和(2) 的指前因子相同而

活化能不同,E 1为 120 kJ ·mol -1,E 2为 80 kJ ·mol -1,则当在 1000 K 进行时,两个反应速率常数的比是: (A) k 1/k 2= 8.138×10-3 (B) k 1/k 2= 1.228×102 (C) k 1/k 2= 1.55×10-5 (D) k 1/k 2= 6.47×104 5562 反应 A

k 1

B (I);A

k 2

D (II),已知反应 I 的活化能

E 1大于反应 II 的活化能 E 2,

以下措施中哪一种不能改变获得 B 和 D 的比例? ( ) (A) 提高反应温度 (B) 延长反应时间 (C) 加入适当催化剂 (D) 降低反应温度 5564 在下列反应历程中(P 是最终产物,C 是活性中间物) A + B k 1

C (1) C

k 2

A +

B (2)

C

k 3

P (3)

如果 k 2>> k 3,则生成 P 的速率方程 d[P]/d t = 。k 1k 3[A][B]/k 2

5629 对起始只有反应物的平行反应: A

k 1

B A

k 2

C

当反应级数相同时, 且[B]0 ,[C]0均为零时, 其反应速率之比等于_______。k 1/k 2 或[B]/[C] 5630 据总反应式写出的热力学实验平衡常数K (热),与根据反应历程推出的平衡常数K (动),

其关系应为 。K = k 1/k -1 K (热)=K ν (动) ν 为正整数 5631 平行反应的总速率是所有平行发生的反应速率的____________________。其决速步是平行反应中

反应速率最 (填快,慢)的一个。加和, 快 5632对于平行反应, 改变各平行反应K 值之比, 常采用方法有:

。加入选择性催化剂, 改变温度。

5633 一般情况下, 连续反应的决速步是 。最慢(或最难进行)的一步反应。

5634 对于平行反应, 一般地说:E a 值小的反应, k 值随T 变化率________, 升温对E a 值______的反应影响更大。小, 大

5651 两个活化能不相同的反应,如 E 2> E 1,且都在相同的升温度区间内升温,则: ( )

(A)

21d ln d ln d d k k T T > (B) 21

d ln d ln d d k k T T <

(C) 21d ln d ln d d k k T T = (D) 21

d d d d k k T T

>

5652 化学反应速率常数的 Arrhenius 关系式能成立的范围是: ( )

(A) 对任何反应在任何温度范围内 (B) 对某些反应在任何温度范围内 (C) 对任何反应在一定温度范围内 (D) 对某些反应在一定温度范围内

5654 300 K 时,某反应完成 20% 需时 12.6 min ,在 340 K 时, 需时 3.20 min ,试估算其活化能。 t α /t β=k α /k β =exp 11

{()}a E R T T βα

-

- (3分) E a = 29.2 kJ ·mol -1 5664 在300 K 时, 鲜牛奶5 h 后即变酸, 但在275 K 的冰箱里,可保存50 h, 牛奶变酸反应的活化能是

______________________________________。63.1 kJ ·mol -1 ln(k 2/k 1) =ln(50/5)=(E a /8.314)(1/275-1/300)

5673 N 2O 5热分解反应速率常数在288 K 时,为9.67×10-6 s -1, E a =100.7 kJ ·mol -1,338 K 时,速率常数为____________________。4.87×10-3 s -1 5674 在基元反应中, 实验活化能E a 的物理意义 活化分子的平均能量与反应物分子平均能量的差值。

5675 阿仑尼乌斯公式k =A exp(-E a /RT )中的E a ,称之为 。实验活化能, T 无关。

E a 是一个与 常数。 5701 自由基和自由原子与饱和分子间的反应活化能一般都是在: ( ) (A) 0 - 167kJ ·mol -1 之间 (B) 167kJ ·mol -1 以上 (C) 0 - 42kJ ·mol -1 之间 (D) 0kJ ·mol -1 按活化能估算的 5% 规则

5702 饱和分子间反应活化能一般都是: ( ) (A) 比较小 (B) 167kJ ·mol -1 以上

(C) 不需要活化能 (D) 400kJ ·mol -1 以上 按活化能估算的 30% 规则

5703 某反应速率常数与各基元反应速率常数的关系为 1

2124

(

)2k k k k = , 则该 反应的表观活化能E a 与各基元反应活化能的关系为: ( ) (A)

E a =E 2 +12E 1 - E 4 (B) E a = E 2+

1

2

(E 1- E 4)

(B) E a = E 2+ (E 1- 2E 4)1/2 (D) E a = E 2+ E 1- E 4

5704 基元反应 A + B - C → A - B + C 的摩尔反应焓 ?r H m < 0, B - C 键的键能

为 ε BC ,A 为自由基,则反应活化能等于: ( ) (A) 0.30 ε BC (B) 0.05 ε BC (C) 0.05 ε BC + ?H m (D) 0.05 ε BC - ?H m 5707 在反应 A

k 1

B

k 2

C ,A

k 3

D 中,活化能

E 1> E 2> E 3,C 是所需要的产物,

从动力学角度考虑,为了提高 C 的产量,选择反应温度时,应选择: ( ) (A) 较高反应温度 (B) 较低反应温度 (C) 适中反应温度 (D) 任意反应温度

5708 在平行反应中要提高活化能较低的反应的产率,应采取的措施为: ( ) (A) 升高反应温度 (B) 降低反应温度 (C) 反应温度不变 (D) 不能用改变温度的方法。 5709 物质 A 发生两个一级平行反应 A

k 1

B ,A

k 2

C ,设两反应的指前因子相近且与温

度无关,若 E 1> E 2,则有: ( ) (A) k 1> k 2 (B) k 2 > k 1 (C) k 2= k 1 (D) 无法比较 k 1, k 2 的大小

5714 如果某反应的 △r H m = 100kJ ·mol -1,那么活化能 E a 将: ( ) (A) E a ≠ 100kJ ·mol -1 (B) E a ≥ 100kJ ·mol -1 (C) E a ≤ 100kJ ·mol -1 (D) 都可以 5720 在恒温下,加入催化剂能加快反应速率的原因是由于 。 而升高温度能增加反应速率的原因是由于 。 改变反应的途径,降低反应的活化能。增加活化分子的百分数。

5833 氢和氧的反应发展为爆炸是因为: ( ) (A) 大量的引发剂的引发 (B) 直链传递的速度增加 (C) 自由基被消除 (D) 生成双自由基形成支链 5837 反应 A + B ? AB (正、逆反应速率系数分别为k 1, k -1) ; AB + C

k 2

D (决速步)

其表观活化能与基元反应活化能的关系为 ________________ ,因为 ___________ 。 k (表) = k 2k 1/k -1 E (表) = E 2+ E 1- E -1 5838

综合反应 A B k 2

C ,稳态近似处理的条件是 。 稳态浓度 c B = k 2>> k 1, k -1 >> k 1 或 k 2+ k -1 >> k 1 [B]ss = k 1/(k -1+ k 2)×[A] 5841

反应 A + 2B → P 的反应机理如下∶ A + B C , C + B 2

k ??→P 其中 A ,B 为反应物,P 为产物,C 为高活性中间物,则:

d c p /d t = ,在 ______________ 条件下,总反应表现为二级。

k 1

k -1 k 1

k -1

d[P]/d t = k1k2[A][B]2/(k-1+ k2[B]) k-1 << k2[B]

南京大学《物理化学》练习 第十章 化学动力学基础(一)

第十章化学动力学基础(一) 返回上一页 1. 298 K时N2O5(g)分解反应半衰期t1/2为5.7 h,此值与N2O5的起始浓度无关,试求: (1) 该反应的速率常数. (2) 作用完成90%时所须的时间. 2. 某人工放射性元素放出α粒子,半衰期为15 min ,试问该试样有80%分解,需时若干? 3. 把一定量的PH3(g)迅速引入温度为950 K的已抽空的容器中,待反应物达到该温度时开始计时(此时已有部分分解),测得实验数据如下: t/s 0 58 108 ∞ P/kPa 35.00 36.34 36.68 36.85 已知反应 4pH3(g) P4(g) + 6H2(g) 为一级反应,求该反应的速率常数k值(设在t=∞时反应基本完成) 4. 在某化学反应中随时检测物质A的含量,1小时后,发现A已作用了75%,试问2小时后A还剩余多少没有作用?若该反应对A 来说是: (1) 一级反应. (2) 二级反应(设A与另一反应物B起始浓度相同) (3) 零级反应(求A作用完所用时间) 5. 在298 K时, NaOH与CH3COOCH3皂化作用的速率常数k2与NaOH与CH3COOC2H5皂化作用的速率常数k2' 的关系为k2=2.8k2' .试问在相同的实验条件下,当有90% CH3COOCH3被分解时, CH3COOC2H5的分解百分数为若干?

6. 对反应2NO(g) +2H2(g)---> N2(g) +2H2O(l) 进行了研究,起始时NO与H2的物质的量相等.采用不同的起始压力相应的有不同的半衰期,实验数据为: p0 /kPa 47.20 45.40 38.40 33.46 26.93 t1/2/min 81 102 140 180 224 求该反应级数为若干? 7. 反应A+B P的动力学实验数据如下, [A]0/(mol·dm-3) 1.0 2.0 3.0 1.0 1.0 [B]0/(mol·dm-3) 1.0 1.0 1.0 2.0 3.0 r0/(mol·dm-3·s-1) 0.15 0.30 0.45 0.15 0.15 若该反应的速率方程为 ,求x和y的值. 8. 碳的放射性同位素在自然界树木中的分布基本保持为总碳量的 1.10×%.某考古队在一山洞中发现一些古代木头燃烧的灰烬,经分析的含 量为总碳量的9.87×%,已知的半衰期为5700年,试计算这灰距今约有多少年? 9. 某抗菌素在人体血液中呈现简单级数的反应,如果给病人在上午8点注射一针抗菌素,然后在不同时刻t测定抗菌素在血液中的浓度c(以mg/100 cm3表示),得到以下数据 t/h 4 8 12 16 c /(mg/100 cm3) 0.480 0.326 0.222 0.151 (1) 确定反应的级数. (2) 求反应的速率常数k和半衰期t1/2.

第二章 化学反应动力学基础(答案)

第二章 反应动力学基础 一、填空题 1. 生成主产物的反应称为 主反应 ,其它的均为 副反应 。 2. 化学反应的总级数为n ,如用浓度表示的速率常数为C K ,用逸度表示的速率常数f K ,则C K =n f K 。 3. 化学反应的总级数为n ,如用浓度表示的速率常数为C K ,用气体摩尔分率表示的速率常数y K , 则C K = n p RT ???? ?? y K 。 4. 化学反应速率式为βαB A C A C C K r =-,用浓度表示的速率常数为C K ,假定符合理想气体状态方程,如用压力表示的速率常数P K ,则C K =____)()(βα+RT ___P K 。 5. 反应A + B → C ,已知115.0-=s k ,则反应级数n= 1 。 6. 反应3A → P ,已知s l mol k ?=/15.0,则反应级数n=___0____。 7. 活化能的大小直接反映了 反应速率 对温度的敏感程度。 8. 对于一非恒容均相化学反应B A B A αα?,反应组分A 的化学反应速率=-A r Vdt dn r A A -=- 。( V d t dn r A A -=-、 Vdt dn r B A -=-、dt dC r A A -=-、dt dC r B A -=-) 9. 气相反应A + B → 3P + S 进料时无惰性气体,A 与B 以1∶1摩尔比进料,则膨胀因子A δ=____2___。 10. 气相反应3A + B → P + S 进料时无惰性气体,A 与B 以2∶1摩尔比进料,则膨胀因子A δ=___-2/3____ 11. 在一间歇恒容反应器中进行如下平行反应12k k A P A S ??→??→,P 为目的产物,已知0A c 的单位为[]/mol L ,1k 的单位为1s -????,2k 的单位为[]/L mol s ?,活化能12E E >。则R A = )(221A A C k C k +- 。目的产物P 的瞬时选择性P S = 1212A A A k c k c k c + ,为了提高P S ,A c 要控制得较 低 ,T 要控制得较 高 。

化学反应动力学习题

化学动力学基础(习题课) 1. 某金属的同位素进行β放射,经14d(1d=1天后,同位素的活性降低6.85%。求此同位素的蜕变常数和半衰期;要分解 90.0%,需经多长时间? 解:设反应开始时物质的质量为100%,14d后剩余未分解者为100%-6.85%,则 代入半衰期公式得 一、是非题 下列各题中的叙述是否正确?正确的选“√”,错误的选“×”。 √× 1.反应速率系数k A与反应物A的浓度有关。 √× 2.反应级数不可能为负值。 √× 3.对二级反应来说,反应物转化同一百分数时,若反应物的初始浓度愈低,则所需时间愈短。 √× 4.对同一反应,活化能一定,则反应的起始温度愈低,反应的速率系数对温度的变化愈 敏感。 √× 5. Arrhenius活化能的定义是。

√× 6.若反应A?Y,对A为零级,则A的半衰期。 二、选择题 选择正确答案的编号: 某反应,A → Y,其速率系数k A=6.93min-1,则该反应物A的浓度从1.0mol×dm-3变到0.5 mol×dm-3所需时间是: (A)0.2min;(B)0.1min;(C)1min;(D)以上答案均不正确。 某反应,A → Y,如果反应物A的浓度减少一半,它的半衰期也缩短一半,则该反应的级数 为: (A)零级;(B)一级;(C)二级;(D)以上答案均不正确。 三、填空题 在以下各小题的“ 1.某化学反应经证明是一级反应,它的速率系数在298K时是k=( 2.303/3600)s-1,c0=1mol×dm-3。 (A)该反应初始速率u0为 (B)该反应的半衰期t1/2 (C)设反应进行了1h,在这一时刻反应速率u1为 2.只有一种反应物的二级反应的半衰期与反应的初始浓度的关系为 3.反应A → B+D中,反应物A初始浓度c A,0=1mol×dm-3,初速度u A,0=0.01mol×dm-3×s-1,假定该反 应为二级,则其速度常数k A为t1/2为。 4.某反应的速率系数k=4.62′10-2min-1,则反应的半衰期为 5.反应活化能E a=250kJ×mol-1,反应温度从300K升高到310K时,速率系数k增加

第十一章 化学动力学基础(一)习题

化学动力学基础(一) 一、简答题 1.反应Pb(C 2H 5)4=Pb+4C 2H 5是否可能为基元反应?为什么? 2.某反应物消耗掉50%和75%时所需要的时间分别为t 1/2和 t 1/4,若反应对该反应物分别是一级、二级和三级,则t 1/2: t 1/4的比值分别是多少? 3.请总结零级反应、一级反应和二级反应各有哪些特征?平行反应、对峙反应和连续反应又有哪些特征? 4.从反应机理推导速率方程时通常有哪几种近似方法?各有什么适用条件? 5.某一反应进行完全所需时间时有限的,且等于k c 0(C 0为反应物起始浓度),则该反应是几级反应? 6. 质量作用定律对于总反应式为什么不一定正确? 7. 根据质量作用定律写出下列基元反应速率表达式: (1)A+B→2P (2)2A+B→2P (3)A+2B→P+2s (4)2Cl 2+M→Cl 2+M 8.典型复杂反应的动力学特征如何? 9.什么是链反应?有哪几种? 10.如何解释支链反应引起爆炸的高界限和低界限? 11.催化剂加速化学反应的原因是什么? 二、证明题 1、某环氧烷受热分解,反应机理如下: 稳定产物?→??+?+??→??++??→??? +??→?432134 33k k k k CH R CH R CH RH CO CH R H R RH

证明反应速率方程为()()RH kc dt CH dc =4 2、证明对理想气体系统的n 级简单反应,其速率常数()n c p RT k k -=1。 三、计算题 1、反应2222SO Cl SO +Cl →为一级气相反应,320℃时512.210s k --=?。问在320℃ 加热90min ,22SO Cl 的分解百分数为若干?[答案:11.20%] 2、某二级反应A+B C →初速度为133105---???s dm mol ,两反应物的初浓度皆为 32.0-?dm mol ,求k 。[答案:11325.1---??=s mol dm k ] 3、781K 时22H +I 2HI →,反应的速率常数3-1-1HI 80.2dm mol s k =??,求2H k 。[答 案:113min 1.41---??=mol dm k ] 4、双光气分解反应32ClCOOCCl (g)2COCl (g)→可以进行完全,将反应物置于密 闭恒容容器中,保持280℃,于不同时间测得总压p 如下: [答案: 1.1581a =≈;-14-12.112h 5.8710s k -==?] 5、有正逆反应均为一级反应的对峙反应: D-R 1R 2R 32L-R 1R 2R 3CBr 已知半衰期均为10min ,今从D-R 1R 2R 3CBr 的物质的量为1.0mol 开始,试计算10min 之后,可得L-R 1R 2R 3CBr 若干?[答案:0.375mol] 6、在某温度时,一级反应A →B ,反应速率为0.10mol ·dm -3·s -1时A 的转化率 为75%,已知A 的初始浓度为0.50mol ·dm -3,求(1)起始反应初速率;(2)速率常数。[答案:r 0=0.40s -1 ; k = 0.80 dm 3·mol -1·s -1 ] 7、在某温度时,对于反应A+B →P ,当反应物初始浓度为0.446和0.166mol ·dm -3 时,测 得反应的半衰期分别为4.80和12.90min ,求反应级数。[答案:2] 8、某二级反应,已知两种反应物初始浓度均为0.1mol ·dm -3,反应15min 后变

化学反应动力学基础(一)-学生

5202 反应 2O 3→ 3O 2的速率方程为 - d[O 3]/d t = k [O 3]2[O 2]-1 , 或者 d[O 2]/d t = k '[O 3]2[O 2]-1,则速率常数 k 和 k ' 的关系是: ( ) (A) 2k = 3k ' (B) k = k ' (C) 3k = 2k ' (D) -k /2 = k '/3 5203 气相反应 A + 2B ─→ 2C ,A 和 B 的初始压力分别为 p A 和 p B ,反应开始时 并无 C ,若 p 为体系的总压力,当时间为 t 时,A 的分压为: ( ) (A) p A - p B (B) p - 2p A (C) p - p B (D) 2(p - p A ) - p B 5204 对于反应 2NO 2= 2NO + O 2,当选用不同的反应物和产物来表示反应速率时,其相互关系为:( ) (A) -2d[NO 2]/d t = 2d[NO]/d t = d[O 2]/d t (B) - d[NO 2]/2d t = d[NO]/2d t = d[O 2]/d t = d ξ /d t (C) - d[NO 2]/d t = d[NO]/d t = d[O 2]/d t (D) - d[NO 2]/2d t = d[NO]/2d t = d[O 2]/d t = 1/V d ξ /d t 5207 气相基元反应 2A k 1 B 在一恒容的容器中进行,p 0为 A 的初始压力, p t 为时间 t 时反应 体系总压,此反应速率方程 d p t / d t = 。 - k (2p t - p 0)2 5208 有一反应 mA → nB 是一简单反应,其动力学方程为 -d c A / d t = kc A m , c A 的单位为 mol ·dm -3, 时间单位为 s ,则: (1) k 的单位为 ___________ mol 1- m ·dm 3( m -1)·s -1 (2) 以d c B /d t 表达的反应速率方程和题中给的速率方程关系为 B A A A 1d 1d 'd d m m c c k c k c n t m t m =-== 5209 反应 2N 2O 5─→ 4NO 2+ O 2 在328 K 时,O 2(g)的生成速率为0.75×10-4 mol ·dm -3·s -1。 如其间任一中间物浓度极低, 难以测出, 则该反应的总包反应速率为 _______________mol ·dm -3·s -1, N 2O 5之消耗速率为__________ mol ·dm -3·s -1,NO 2之生成速率为_______________mol ·dm -3·s -1 。0.75×10-4, 1.50×10-4, 3.00×10-4 5210 O 3分解反应为 2O 3─→3O 2 ,在一定温度下, 2.0 dm 3容器中反应。实验测出O 3每秒消耗1.50×10-2 mol, 则反应速率为_______________mol ·dm -3·s -1氧的生成速率为_______________mol ·dm -3·s -1, d ξ /d t 为_______________ 0.75×10-2, 2.25×10-2, 1.50×10-2.。 5211 2A +B =2C 已知反应某一瞬间, r A =12.72 mol ·dm -3·h -1, 则 r B = , r C =_____________r B =6.36 mol ·dm -3·h -1, r C =12.72mol ·dm -3·h -1 5212分别用反应物和生成物表示反应A +3B =2C 的反应速率, 并写出它们间关系为: 。r A = 13r B =1 2 r C 5222 有关基元反应的描述在下列诸说法中哪一个是不正确的: ( ) (A) 基元反应的级数一定是整数 (B) 基元反应是“态-态”反应的统计平均结果 (C) 基元反应进行时无中间产物,一步完成 (D) 基元反应不一定符合质量作用定律 5223 400 K 时,某气相反应的速率常数k p = 10-3(kPa)-1·s -1,如速率常数用 k C 表示,则 k C 应为: (A) 3.326 (mol ·dm -3)-1·s -1 k C = k p (RT ) (B) 3.0×10-4 (mol ·dm -3)-1·s -1 (C) 3326 (mol ·dm -3)-1·s -1 (D) 3.0×10-7 (mol ·dm -3)-1·s -1 5224 如果反应 2A + B = 2D 的速率可表示为:

化学反应动力学基础-学生整理版

5202 反应 2O 3→ 3O 2的速率方程为 - d[O 3]/d t = k [O 3]2[O 2]-1 , 或者 d[O 2]/d t = k '[O 3]2[O 2]-1,则速率常数 k 和 k ' 的关系是: ( ) (A) 2k = 3k ' (B) k = k ' (C) 3k = 2k ' (D) -k /2 = k '/3 5203 气相反应 A + 2B ─→ 2C ,A 和 B 的初始压力分别为 p A 和 p B ,反应开始时 并无 C ,若 p 为体系的总压力,当时间为 t 时,A 的分压为: ( ) (A) p A - p B (B) p - 2p A (C) p - p B (D) 2(p - p A ) - p B 5204 对于反应 2NO 2= 2NO + O 2,当选用不同的反应物和产物来表示反应速率时,其相互关系为:( ) (A) -2d[NO 2]/d t = 2d[NO]/d t = d[O 2]/d t (B) - d[NO 2]/2d t = d[NO]/2d t = d[O 2]/d t = d ξ /d t (C) - d[NO 2]/d t = d[NO]/d t = d[O 2]/d t (D) - d[NO 2]/2d t = d[NO]/2d t = d[O 2]/d t = 1/V d ξ /d t 5207 气相基元反应 2A k 1 B 在一恒容的容器中进行,p 0为 A 的初始压力, p t 为时间 t 时反应 体系总压,此反应速率方程 d p t / d t = 。 - k (2p t - p 0)2 5208 有一反应 mA → nB 是一简单反应,其动力学方程为 -d c A / d t = kc A m , c A 的单位为 mol ·dm -3, 时间单位为 s ,则: (1) k 的单位为 ___________ mol 1- m ·dm 3( m -1)·s -1 (2) 以d c B /d t 表达的反应速率方程和题中给的速率方程关系为 B A A A 1d 1d 'd d m m c c k c k c n t m t m =-== 5209 反应 2N 2O 5─→ 4NO 2+ O 2 在328 K 时,O 2(g)的生成速率为0.75×10-4 mol ·dm -3·s -1。 如 其间任一中间物浓度极低, 难以测出, 则该反应的总包反应速率为 _______________mol ·dm -3·s -1, N 2O 5 之消耗速率为__________ mol ·dm -3·s -1,NO 2之生成速率为_______________mol ·dm -3·s -1 。0.75×10-4, 1.50×10-4, 3.00×10-4 5210 O 3分解反应为 2O 3─→3O 2 ,在一定温度下, 2.0 dm 3容器中反应。实验测出O 3每秒消耗1.50× 10-2 mol, 则反应速率为_______________mol ·dm -3·s -1氧的生成速率为_______________mol ·dm -3·s -1, d ξ /d t 为_______________ 0.75×10-2, 2.25×10-2, 1.50×10-2.。 5211 2A +B =2C 已知反应某一瞬间, r A =12.72 mol ·dm -3·h -1, 则 r B = , r C =_____________r B =6.36 mol ·dm -3·h -1, r C =12.72mol ·dm -3·h -1 5212分别用反应物和生成物表示反应A +3B =2C 的反应速率, 并写出它们间关系为: 。 r A =13r B =12 r C 5222 有关基元反应的描述在下列诸说法中哪一个是不正确的: ( ) (A) 基元反应的级数一定是整数 (B) 基元反应是“态-态”反应的统计平均结果 (C) 基元反应进行时无中间产物,一步完成 (D) 基元反应不一定符合质量作用定律 5223 400 K 时,某气相反应的速率常数k p = 10-3(kPa)-1·s -1,如速率常数用 k C 表示,则 k C 应为: (A) 3.326 (mol ·dm -3)-1·s -1 k C = k p (RT ) (B) 3.0×10-4 (mol ·dm -3)-1·s -1 (C) 3326 (mol ·dm -3)-1·s -1 (D) 3.0×10-7 (mol ·dm -3)-1·s -1 5224 如果反应 2A + B = 2D 的速率可表示为:

化学反应动力学第二章习题答案

化学反应动力学 第二章习题 1、The first-order gas reaction SO 2Cl 2 → SO 2 + Cl 2 has k = 2.20 ? 10-5 s -1 at 593K, (1) What percent of a sample of SO 2Cl 2 would be decomposed by heating at 593K for 1 hour? (2) How long will it take for half the SO 2Cl 2 to decompose? 解:一级反应动力学方程为: t k e Cl SO Cl SO ?-?=ο][][2222 ? t k e Cl SO Cl SO ?-=ο ][] [2222 (1) 反应达1小时时:60 601020.222225][][???--=e Cl SO Cl SO ο =0.924=92.4% 已分解的百分数为:100%-92.4%=7.6% (2) 当 21][][2222=οCl SO Cl SO 时,7.315062 1 ln 1=-=k t s 5 21102.2693 .0-?= t = 31500 s = 8.75 hour 2、T-butyl bromide is converted into t-butyl alcohol in a solvent containing 90 percent acetone and 10 percent water. The reaction is given by (CH 3)3CBr + H 2O → (CH 3)3COH + HBr The following table gives the data for the concentration of t-utyl bromide versus time: T(min) 0 9 18 24 40 54 72 105 (CH 3)CBr (mol/L) 0.1056 0.0961 0.0856 0.0767 0.0645 0.0536 0.0432 0.0270 (1) What is the order of the reaction? (2) What is the rate constant of the reaction? (3) What is the half-life of the reaction? 解: (1) 设反应级数为 n ,则 n A k dt A d ][] [=- ? kt A A n n =---1 1][1][1ο 若 n=1,则 ] [][ln 1A A t k ο = t = 9 01047.00961.01056.0ln 91==k , t = 18 01167.00856.01056 .0ln 181==k t = 24 01332.00767.01056.0ln 241== k , t = 40 01232.00645 .01056.0ln 401==k t = 54 01256.0=k , t = 72 01241.0=k , t = 105 01299.0=k

化学反应动力学

化学反应动力学 既是异想天开,又实事求是,这是科学工作者特有的风格,让我们在 无穷的宇宙长河中探索无穷的真理吧。 郭沫若 经典化学热力学从静态的角度(相对静止)去研究化学反应,解决了化学反应进行中能量转换、过程方向、限度、以及各种平衡性质的计算问题。由于经典热力学只研究过程的起始状态与终结状态,不研究过程的各瞬间状态,故对于一个化学反应,其实际产量是多少?需要多少时间?反应中经历了怎样的过程等问题,经典热力学无法解决,这些问题均有待于化学反应动力学来解决。 “静止是相对的,而运动则是绝对的”,化学动力学是从动态的角度(绝对运动) 去研究化学反应即化学运动全过程的学科,它的任务较热力学更为复杂和艰巨。化学动力学的主要任务是研究反应速率和探求反应机理,具体可包括三方面内容:1.研究化学反应过程的各种因素(如分子结构、温度、压力、浓度、介质、催化剂等)对化学反应速率的影响;2.揭示化学反应宏观与微观的机理(反应物按何种途径、经何步骤才转化为最终产物);3.定量地研究总包反应与各种基元反应。 如果一个化学反应在热力学上判断是可能发生的,要使这种可能性变为现实,则该 反应必须要以一定的速率进行,可以说“速度就是效率,速度就是效益”。化学反应的体系内的许多性质及外部条件都会影响平衡和反应速率,平衡问题和速率问题是相互关连的,由于目前仍未有处理它们相关的定量方法,故还需要分别去研究平衡问题和化学反应速率问题。化学动力学作为一门独立的学科,近百年来发展相对较为迅速,但目前动力学理论与热力学相比,尚有较大差距。本章着重介绍了化学动力学的唯象规律、有关反应机理及反应速率理论的基本内容。 1、反应速率 反应物分子经碰撞后才可能发生反应,在一定温度下,化学反应的速率正比于反应分子的碰撞次数,而在单位体积中,单位时间内的碰撞次数又与反应物的浓度成正比,可见反应速率与反应物浓度直接相关,反应速率就是参加反应的某一物质的浓度随时间的变化率。 对于等容体系中进行的反应:aA+bB →dD+eE ,可以分别用体系中各物质的浓度变化 写出速率表示式,如反应物消耗速率 (负号表示反应期间反应物浓度是减少,以保证速率为正值),产物生成速率: dt dC r dt dC r B B A A -=-=,

最新化学反应动力学习题

化学反应动力学习题

化学动力学基础(习题课) 1. 某金属的同位素进行β放射,经14d(1d=1天后,同位素的活性降低6.85%。求此同位素的蜕变常数和半衰期;要分解 90.0%,需经多长时间? 解:设反应开始时物质的质量为100%,14d后剩余未分解者为100%-6.85%,则 代入半衰期公式得 一、是非题 下列各题中的叙述是否正确?正确的选“√”,错误的选“×”。 √× 1.反应速率系数k A与反应物A的浓度有关。 √× 2.反应级数不可能为负值。 √× 3.对二级反应来说,反应物转化同一百分数时,若反应物的初始浓度愈低,则所需时间愈短。 √× 4.对同一反应,活化能一定,则反应的起始温度愈低,反应的速率系数对温度的变化愈 敏感。

√× 5. Arrhenius活化能的定义是。 √× 6.若反应A?Y,对A为零级,则A的半衰期。 二、选择题 选择正确答案的编号: A 1. 某反应,A → Y,其速率系数k A=6.93min-1,则该反应物A的浓度从1.0mol×dm-3变到0.5 mol×dm-3所需时间是: (A)0.2min;(B)0.1min;(C)1min;(D)以上答案均不正确。 A 2. 某反应,A → Y,如果反应物A的浓度减少一半,它的半衰期也缩短一半,则该反应的级数 为: (A)零级;(B)一级;(C)二级;(D)以上答案均不正确。 三、填空题 在以下各小题的“”处填上答案。 1.某化学反应经证明是一级反应,它的速率系数在298K时是k=( 2.303/3600)s-1,c0=1mol×dm-3。 (A)该反应初始速率u0为 (B)该反应的半衰期t1/2= (C)设反应进行了1h,在这一时刻反应速率u1为。 2.只有一种反应物的二级反应的半衰期与反应的初始浓度的关系为 3.反应A → B+D中,反应物A初始浓度c A,0=1mol×dm-3,初速度u A,0=0.01mol×dm-3×s-1,假定该反 应为二级,则其速度常数k A为,半衰期t1/2为。

第七章 化学反应动力学

第七章化学反应动力学 一.基本要求 1.掌握化学动力学中的一些基本概念,如速率的定义、反应级数、速率系数、基元反应、质量作用定律与反应机理等。 2.掌握具有简单级数反应的共同特点,特别就是一级反应与a = b的二级反应的特点。学会利用实验数据判断反应的级数,能熟练地利用速率方程计算速率系数与半衰期等。 3.了解温度对反应速率的影响,掌握Arrhenius经验式的4种表达形式,学会运用Arrhenius经验式计算反应的活化能。 4.掌握典型的对峙、平行、连续与链反应等复杂反应的特点,学会用合理的近似方法(速控步法、稳态近似与平衡假设),从反应机理推导速率方程。学会从表观速率系数获得表观活化能与基元反应活化能之间的关系。 5.了解碰撞理论与过渡态理论的基本内容,会利用两个理论来计算一些简单反应的速率系数,掌握活化能与阈能之间的关系。了解碰撞理论与过渡态理论的优缺点。 6.了解催化反应中的一些基本概念,了解酶催化反应的特点与催化剂之所以能改变反应速率的本质。 7.了解光化学反应的基本定律、光化学平衡与热化学平衡的区别,了解光敏剂、量子产率与化学发光等光化反应的一些基本概念。 二.把握学习要点的建议 化学动力学的基本原理与热力学不同,它没有以定律的形式出现,而就是表现为一种经验规律,反应的速率方程要靠实验来测定。又由于测定的实验条件限制,同一个反应用不同的方法测定,可能会得到不同的速率方程,所以使得反应速率方程有许多不同的形式,使动力学的处理变得比较复杂。反应级数就是用幂函数型的动力学方程的指数与来表示的。由于动力学方程既有幂函数型,又有非幂函数型,所以对于幂函数型的动力学方程,反应级数可能有整数(包括正数、负数与零)、分数(包括正分数与负分数)或小数之分。对于非幂函数型的动力学方程,就无法用简单的数字来表现其级数。对于初学者,要求能掌握具有简单级数的反应,主要就是一级反应、a = b的二级反应与零级反应的动力学处理方法及其特点。

化学反应动力学考题及答案

研究生课程考试成绩单 (试卷封面) 任课教师签名: 日期: 注:1. 以论文或大作业为考核方式的课程必须填此表,综合考试可不填。“简要评语”栏缺填无效。 2. 任课教师填写后与试卷一起送院系研究生秘书处。 3. 学位课总评成绩以百分制计分。

第一部分 1.简答题 (1)简述化学反应动力学与化学反应热力学、化学反应工程的关系。 答:化学反应动力学与化学反应热力学是综合研究化学反应规律的两个不可缺少的重要组成部分。由于二者各自的研究任务不同,研究的侧重而不同,因而化学反应动力学与化学反应热力学既有显著的区别又互有联系。 化学反应热力学特别是平衡态热力学是从静态的角度出发研究过程的始态和终态,利用状态函数探讨化学反应从始态到终态的可能性,即变化过程的方向和限度,而不涉及变化过程所经历的途径和中间步骤。所以,化学反应热力学不考虑时间因素,不能回答反应的速率历程。因此,即使一个反应在热力学上是有利的,但如果在动力学上是不利的,则此反应事实上是不能实现的。因此,要开发一个新的化学过程,不仅要从热力学确认它的可能性,还要从动力学方面研究其反应速率和反应机理,二者缺一不可。从研究程序来说,化学反应热力学研究是第一位的,热力学确认是不可能的反应,也就没有必要再进行动力学的研究。显然只有对热力学判定是可能的过程,才有进行动力学研究的必要条件。 (2)简述速控步、似稳态浓度法、似平衡浓度法的适用条件及其应用。 答:速控步:连续反应的总反应的速率决定于反应速率常数最小的反应步骤——最难进行的反应,称此为决定速率的步骤。此结论也适应于一系列连续进行的反应;而且要满足一个条件即反应必须进行了足够长的时间之后。 似稳态浓度法:是对于不稳定中间产物的浓度的一种近似处理方法,视之近似看作不随时间变化,不仅常用于连续反应,对于其他类似的反应只要中间物不稳定,也可适用。 似平衡浓度法:在一个包括有可逆反应的连续反应中,如果存在速控步,则可以认为其他各反应步骤的正向、逆向间的平衡关系可以继续保持而不受速控步影响,且总反应速率及表观速率常数仅取决于速控步及它以前的反应步骤,与速控步以后的各步反应无关。 对于综合反应进行简化处理的方法有:①对于平行反应,总反应速率由快步反应确定;②对于连续反应,总反应速率由慢步反应确定,一般把中间物质视为不稳定化合物,采用似稳态浓度法处理;③对于可

化学反应动力学基础-§4分子反应动态学简介

●§4分子反应动态学简介(molecular reaction dynamics) ●§4.1分子反应动态学的特点 分子反应动态学是在分子水平上研究分子之间的一次碰撞(单次碰撞)行为中的动态性质,因为是从微观角度进行研究,所以也称为微观化学反应动力学(microscopic chemical kinetics)。 分子反应动态学作为化学动力学的一个分支,主要研究分子如何碰撞、如何进行能量交换;在碰撞过程中,旧键如何被破坏,新键如何生成;分子碰撞的角度对反应速率的影响以及反应产物分子的角分布等一系列过程的动态性质,也可以说是研究基元反应的微观历程。 以最简单的原子A与双原子分子BC的反应为例, A(i)+BC(j)—→AB(m)+C(n) 要从微观角度研究反应碰撞行为,当然最好是选取孤立的、具有给定量子态的反应物A(i)和BC(j),产生初生态的具有一定量子态的产物分子AB(m)和C(n),这才是一个“真正分子水平上的一次碰撞行为”,或称为态对态的反应(state-to-state reaction)。 分子束特别是交叉分子束的方法提供了一个“真正分子水平上的一次碰撞行为”实现的可能途径。实际上,近30年来分子反应动态学的发展,在很大程度上是和分子束技术以及激光技术的应用和改进分不开的。

●§4.2研究分子反应的实验方法 ●§4.2.1交叉分子束 研究分子反应动态学最基本的工具是交叉分子束技术。其特征是在单次碰撞的条件下来研究单个分子间发生的化学反应,并测量反应产物的角分布、速度分布来取得反应动态学的信息。李远哲和D.R.Herschbach首先研制成功能获得各种态信息的交叉分子束实验装置,研究和发表了F+H2反应动力学的结果,精确测定了反应产物的角分布、能量分布及其与反应物能量的关系,表明了过去用经典方法计算反应途径的局限性和不可靠性。如此详细的研究化学反应过程,对化学反应的基本原理作出了重要突破,被称为分子反应动力学发展中的里程碑。 红外化学发光实验研究的开拓者是J. C. Polanyi,当处于振动、转动激发态的反应产物向低能态跃迁时所发出的辐射即称为红外化学发光(IRC),记录分析这些光谱,可以得到初生产物在振动、转动能态上的分布。这一点可以弥补分子束实验只能确定反应释放能量在产物平动能与内部能之间的分配,而无法确定分子内部能量间的分布。 李远哲、D. R. Herschbach和J. C. Polanyi一起荣获1986年诺贝尔化学奖。

第六章-化学反应动力学习题解答

第六章 化学反应动力学 思考题解答 一、是非题(判断下列说法是否正确,并说明理由) 1. 错 2. 对 3. 错 4. 错 5. 错 6. 错 7. 对 8. 对 9.错 10. 对 二、选择题 1. B 2. A. 3. B. 4. D. 5 .C 6.D. 7. A. 8. B 9. B. 10. C. 习题解答 1.请根据质量作用定律,写出下列各基元反应或复合反应中 A d d c t 与各物质浓度的关系。 (1)2A + B 2P k ?? → (2)A + 2B P + 2S k ??→ (3)22A + M A M k ??→+ (4)2A B (5)2A 2B+D B+A 2D (6) 解: (1)2A A B d 2d c kc c t - = (2)2A A B d d c kc c t -=(3)2 A A M d 2d c kc c t -= (4)2A 2 B 1A d 2+2d c k c k c t -=- (5)222 A 1 B D 1A 2A B 2D d 2+2+d c k c c k c k c c k c t ---=-- (6)A 1A 2A 3C d d c k c k c k c t -=+- 2.某人工放射性元素放出α粒子,半衰期为15min 。试问多长时间后该试样能分解掉80%。 解:由题意得该反应为一级反应,符合一级反应的条件,则 11 2 ln 2 t k = 得 1k = ln 2 15 =0.0462mol -1 由积分定义式 1ln a k t a x =- 令 0.8x y a ==得 11ln 1k t y =- 则 t=34.84min k 1 k-1 k 1 k k

化学反应动力学知识点总结

6 化学反应动力学 6.1本章重点与难点 热力学只能预言在给定的条件下,反应发生的可能性,即在给定的条件下,反应能不能发生,发生到什么的程度。而要把可能性变成现实性,就需要化学动力学的知识,化学动力学的基本任务:一是研究反应的速率以及各种因素(如分子结构、温度、压力、浓度、介质、催化剂等)对反应速率的影响,从而给人们提供选择反应条件,使化学反应按我们所希望的速率进行。 化学动力学的基本任务之二是研究反应历程一即反应物究竟按什么途径,经过哪些步骤,才转化为最终产物。 6.2学习中应掌握以下主要内容: 掌握等容反应速率的表示法以及基元反应、复杂反应、反应分子数、反应级数、反应速率方程式等基本概念; 简单级数反应(零级、一级、二级反应)的速率公式和它的特征,并能由实验数据确定简单反应的级数。 对三种复杂反应(对峙反应、平行反应和连续反应)要掌控其各自的特点并能对比较简单的反应能写出反应速率与浓度关系的微分式; 明确温度、活化能对反应速率的影响、理解,阿化尼乌斯经验式中各项的含意,计算Ea 。 掌握链反应的特点,会应用稳态近似、平衡假设等近处理方法。 6.3基本内容 化学动力学的研究内容 化学动力学是研究化学反应过程的速率,化学反应过程中诸内因(结构、性质等)和外因(浓度、温度、催化剂、辐射等)对反应速率(包括方向变化)的影响以及探讨能够解释这种反应速率规律的可能机理,为最优化提供理论根据,以满足生产和科学技术的要求。 化学动力学的发展经历了从现象的观察到理论的分析,从宏观的测量到微观的探索。 化学动力学与化学热力学 化学动力学和化学热力学都是物理化学两大重要分支学科,它们各有不同的研究内容。化学热力学的任务是讨论化学过程中能量转化的衡算以及解决在一定条件下进行某一化学反应的方向和限度问题。它讨论体系的平衡性质,不考虑时间因素和过程细节。而化学动力学研究完成化学反应过程所需时间、影响条件以及实现这一过程的具体步骤(机理)。 化学热力学只回答化学反应的可能性问题;而化学动力学才回答化学反应的现实性问题。 6.3.1化学反应的速率方程 化学反应速率 dD + eE → gG + hH 反应速率γ:为单位体积内反应进度随时间的变化率 11B B dn d V dt V dt ξγν= = (V 为反应体系的体积,一般在恒容体系进行) ( ) 11 1B B B B B B n d dn d C V V dt dt dt γννν= = =

化学反应动力学考题及答案复习过程

化学反应动力学考题 及答案

研究生课程考试成绩单 (试卷封面) 任课教师签名: 日期: 注:1. 以论文或大作业为考核方式的课程必须填此表,综合考试可不填。 “简要评语”栏缺填无效。 2. 任课教师填写后与试卷一起送院系研究生秘书处。 3. 学位课总评成绩以百分制计分。

第一部分 1.简答题 (1)简述化学反应动力学与化学反应热力学、化学反应工程的关系。 答:化学反应动力学与化学反应热力学是综合研究化学反应规律的两个不可缺少的重要组成部分。由于二者各自的研究任务不同,研究的侧重而不同,因而化学反应动力学与化学反应热力学既有显著的区别又互有联系。 化学反应热力学特别是平衡态热力学是从静态的角度出发研究过程的始态和终态,利用状态函数探讨化学反应从始态到终态的可能性,即变化过程的方向和限度,而不涉及变化过程所经历的途径和中间步骤。所以,化学反应热力学不考虑时间因素,不能回答反应的速率历程。因此,即使一个反应在热力学上是有利的,但如果在动力学上是不利的,则此反应事实上是不能实现的。因此,要开发一个新的化学过程,不仅要从热力学确认它的可能性,还要从动力学方面研究其反应速率和反应机理,二者缺一不可。从研究程序来说,化学反应热力学研究是第一位的,热力学确认是不可能的反应,也就没有必要再进行动力学的研究。显然只有对热力学判定是可能的过程,才有进行动力学研究的必要条件。 (2)简述速控步、似稳态浓度法、似平衡浓度法的适用条件及其应用。 答:速控步:连续反应的总反应的速率决定于反应速率常数最小的反应步骤——最难进行的反应,称此为决定速率的步骤。此结论也适应于一系列连续进行的反应;而且要满足一个条件即反应必须进行了足够长的时间之后。 似稳态浓度法:是对于不稳定中间产物的浓度的一种近似处理方法,视之近似看作不随时间变化,不仅常用于连续反应,对于其他类似的反应只要中间物不稳定,也可适用。 似平衡浓度法:在一个包括有可逆反应的连续反应中,如果存在速控步,则可以认为其他各反应步骤的正向、逆向间的平衡关系可以继续保持而不受速控步影响,且总反应速率及表观速率常数仅取决于速控步及它以前的反应步骤,与速控步以后的各步反应无关。

化学反应动力学基础-§6光化学反应

●§6光化学反应( Photochemistry ) 从能量的角度上看,光化学反应是研究光←→化学能之间相互转换的学科。 从方式的角度上看,光化学反应是研究光←→A激发态(←→B激发态)←→化学反应之间相互作用的学科。 一般来说,正向变化过程称为光化学反应,而逆向过程称为化学发光(Chemiluminescence)。 只有在光的作用下才能进行的化学反应称为光化学反应。在无光的情况下,这些反应基本上不能进行,或反应速率很小。 相对于光化学反应而言,其他平常的化学反应可称为热反应。 光化学是形成于20世纪60年代的化学和物理的交叉和边缘学科,它是研究激发态的产生、结构、特性以及物理和化学行为的一门新兴学科。 ●§6.1光化学反应的特点( Characteristics Photochemistry )光化学反应与热反应的差别比较: (1)吉布斯自由能变化的方向 热反应:封闭体系,等温等压、没有其他功的条件下

Δr G m (T, p)<0 电化学热反应:封闭体系,等温等压、有电功输入的条件下 Δr G m (T, p)>0 或 Δr G m (T, p) <0 光化学反应: Δr G m (T, p)>0 或 Δr G m (T, p) <0 叶绿素,h ν 6nCO 2+6nH 2O ————→(C 6H 12O 6)n +6nO 2 h ν H 2+Br 2—→2HBr (2) 活化能 对光化学反应:Ea ~30 kJ ·mol -1 )()10(T k T k +=1.1~2 对热反应:Ea ≈40~400 kJ ·mol -1 ) ()10(T k T k +=2~4 热反应的活化能来源于分子碰撞,而光化学反应的活化能来源于吸收光子的能量。 光化学反应的活化能较低,可以在较温和的反应条件(常温常压)下进行。 (3) 选择性

物理化学第十一章化学动力学基础练习题

物理化学第十一章化 学动力学基础练习题 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

第十一章 化学动力学(1) 练习题 一、填空题 1.某反应物的转化率分别达到 50%, 75%,87.5% 所需时间分别为t 1/2,2t 1/2,3t 1/2,则反应对此物质的级数为 。 2.某二级反应,反应消耗1/3需时间 10min ,若再消耗1/3还需时间为 分钟。 3.两个活化能不相同的反应,如果E 1”或“<”或“=”) 4.只有一种反应物的二级反应的半衰期与 反应的初始浓度的关系为 。 5.(浙江大学考研试题)反应A →Y+Z 中,反 应物A 的初始浓度为1 mol·dm - 3,初始速 率为0.01 mol·dm -3·s -1,假定该反应为二级 反应,则其速率系数k A 为 ,半衰期 为 。 6.(西北工业大学考研试题)反应2A →3B ,则 之间的关系是 。 7.(西北工业大学考研试题)一级反应 以 对时间作图为一直线,速率系数等于直线的 。 8.(浙江大学考研试题)丁二烯的液相聚合反应,实验已确定对丁二烯为一级,并 测得在323K 时的速率系数为3.3×10-2min -1 ,当丁二烯的转化率为80%时,反应时间为 。 9.某反应A+B Y+Z,加催化剂后正反应速率系数'1k 与不加催化剂时正反应 速率系数1k 比值' 41110k k =,则逆反应速 率系数比值' 11 k k =____。 10.某复杂反应的表观速率常数k 与各基元反应速率常数之间的关系为 1 1224()2k k k k =,则表观活化能a E 与各 基元反应活化能之间的关系为____。 二、单选题: 1.反应3O 2 2O 3,其速率方程 -d[O 2]/d t = k [O 3]2[O 2] 或 d[O 3]/d t = k '[O 3]2[O 2],那么k 与k '的关系是: (A) 2k = 3k ' ; (B) k = k ' ; (C) 3k = 2k ' ; (D) ?k = ?k ' 。 2.有如下简单反应 a A + b B dD ,已知a < b < d ,则速率常数k A 、k B 、k D 的关系为: (A) d k b k a k D B A < < ; (B) k A < k B < k D ; (C) k A > k B > k D ; (D) d k b k a k D B A > > 。 3.对于反应A →B+C ,反应物浓度降为初始浓度一半需要时间20min ,降为1/4需时间30min ,该反应的反应级数为( ) (A )零级 (B )一级 (C )二级 (D )三级 4.进行反应A + 2D 3G 在 298K 及2dm 3容器中进行,若某时刻反应进度随时间变化率为0.3 mol·s -

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