化学动力学基础试题

第十章 化学动力学基础（一）

思考题：

1． (1) 反应级数等于反应分子数;

(2) 某化学反应式为A ＋B=C 乙则该反应为双分子反应。你认为(1)和(2)是否正确？

2．有一平行反应 ，已知E 1>E 2，若B 是所需要的产品，从动力学的角度

定性他考虑应采用怎样的反应温度。

3．对于一般服从阿累尼乌斯方程的化学反应，温度越高，反应速率越快，因此升高温度有利于生成更多的产物，这句话对吗？

4．判断正确与否：一个化学反应进行完全所需的时间是半衰期的2倍。

5．阿仑尼乌斯经验式的适用条伴是什么？实验活化能E a 对于基元反应和复杂反应含义有何不同？

选择题：

1．质量作用定律表达式不适用于（ ）。

（A ）以分子数表示的速率方程式 （B ）以浓度表示的速率方程式

（C ）以压力表示的速率方程式 （D ）以表面覆盖度表示的速率方程式

2．关于反应分子数的表述不正确的是（ ）。

（A ）反应分子数是实验值

（B ）反应分子数不一定和测得的反应级数相等

（C ）某反应的反应分子数一定等于该反应的反应物化学计量数之和

（D ）实际的反应中双分子反应发生的几率大于单分子反应和三分子反应

3．下列说法正确的是（ ）。

（A ）双分子反应一定表现为二级反应 （B ）单分子反应一定表现为一级反应

（C ）有反应分子数可言的反应一定是基元反应 （D ）反应分子数不一定为正整数

4．某一反应在有限时间内可反应完全，所需时间为c 0/k ，该反应级数为：

(A) 零级 ； (B) 一级 ； (C) 二级 ； (D) 三级

5． 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 >>

6．对基元反应的以下说法中不正确的是（ ）。

（A ）只有基元反应才有反应分子数可言

C B A 1 2

（B ）基元反应的活化能才有明确的物理意义

（C ）基元反应是质量作用定律建立的基础

（D ）从微观上考虑，基元反应只有一个基元步骤

7．用一般化学法测定反应速率的主要困难是（ ）。

（A ）很难同时测定各物质的浓度 （B ）不能使反应在指定的时间完全停止

（C ）混合物很难分离 （D ）不易控制到完全等温的条件

8．某反应进行时，反应物浓度与时间成线性关系，则此反应之半衰期与反应物最初浓度有何关系?

(A) 无关 ； (B) 成正比 ； (C) 成反比 ； (D) 平方成反比 。 9．已知某复杂反应的反应历程为：A B ，B+D →J ，则B 的浓度随时间的变化率

-d[B]/d t 是：

(A) k 1[A] - k 2[D][B]

(B) k 1[A] - k -1[B] - k 2[D][B]

(C) k 1[A] - k -1[B] + k 2[D][B]

(D) -k 1[A] + k -1[B] + k 2[D][B]

10．对基元反应的以下说法中不正确的是（ ）。

（A ）只有基元反应才有反应分子数可言

（B ）基元反应的活化能才有明确的物理意义

（C ）基元反应是质量作用定律建立的基础

（D ）从微观上考虑，基元反应只有一个基元步骤

11．用一般化学法测定反应速率的主要困难是（ ）。

（A ）很难同时测定各物质的浓度 （B ）不能使反应在指定的时间完全停止

（C ）混合物很难分离 （D ）不易控制到完全等温的条件

12．某反应的起始浓度为0.04 mol ·dm -3时，反应的半衰期为360s ，起始浓度为0.024 mol ·dm

-3时，反应的半衰期为600s ，此反应为（ ）。

（A ）零级反应 （B ）1.5级反应

（C ）二级反应 （D ）一级反应

13．如果臭氧分解反应2O 3→3O 2的反应机理是：

(1)O 3→O ·+ O 2 (2) O ·+ O 3→2O 2

请指出这个反应对O 3而言可能是（ ）。

（A ）零级反应 （B ）一级反应

（C ）二级反应 （D ）1.5级反应

14．下列基元反应中哪个反应的活化能最大（ ）。

（A ）Cl 2→2Cl · （B ）CH 3·+CH 3·→CH 3-CH 3

（C ）2I ·+ H 2→2HI （D ）H ·+ H ·→H 2

15．根据范特霍夫经验规则，一般化学反应温度每上升10℃，其反应速率约增大为原来的

k 1 k 2 k -1

2-4倍，对于在298K左右服从此规则的化学反应，其活化能的范围为（）。

（A ）40-400kJ ·mol -1 （B ）50-250kJ ·mol -1

（C ）100kJ ·mol -1 （D ）52.88-105.8kJ ·mol -1

16．HI 生成反应的反应热△H 生成＜0，而HI 分解反应的反应热△H 分解＞0，则HI 分解的活化能E 是（ ）。

（A ）E ＜△H 分解 （B ）E ＜△H 生成

（C ）E ＞△H 分解 （D ）E=△H 分解

17．如果某一反应的ΔH m 为 -100 kJ ·mol -1，则该反应的活化能E a 是：

(A) E a ≥-100 kJ ·mol -1 ； (B) E a ≤-100 kJ ·mol -1 ；

(C) E a = - 100 kJ ·mol -1 ； (D) 无法确定 。

18．一级反应，反应物消耗掉1/n 所需要的时间是（ ）。 （A ）

k 6932.0 （B ）（In 1

n n ）/k （C ）ln k n （D ）(ln n 1)/k

19．平行反应和连串反应的总速率取决于（ ）。

（A ）速率常数大的那一步 （B ）速率常数小的那一步

（C ）平行反应取决于大的一步，连串反应取决于小的一步

（D ）平行反应取决于小的一步，连串反应取决于大的一步

20．某化合物与水相作用时，其起始浓度为1 mol·dm -3，1小时后为0.5 mol·dm -3，2小时

后为0.25 mol·dm -3。则此反应级数为：

(A) 0 (B) 1 (C) 2 (D) 3

计算题：

1．某反应 A →B+D 中反应物A 的起始浓度c A,0=1.00mol ·dm -3，起始反应速率

r 0=0.01mol ·dm -3·s -1。如果假定此反应对A 的级数为 ①零级，② 一级，试分别求各不同

级数的速率常数k ，半衰期t 1/2和反应物A 消耗掉90%所需的时间。

2．物质A 加入溶液B 后溶液的反应呈现一级反应。如在B 中加入0.5克A ，然后在不同时间测其在B 中的浓度，得到下列数据：

t (h)

4 8 12 16 C A (mg/100ml) 0.48 0.31 0.24 0.15

lnc A -t 的直线斜率为-0.0979, lnc A,0=-0.14

①求反应速率常数。

②计算半衰期

③ 若使B 中A 的浓度不低于0.37mg/100ml ，问需几小时后第二次加入A 。

3．某一级反应在340K 时完成20％需时3.20min 。，而在300K 时同样完成 20％需时 12.6min ，试计算该反应的实验活化能。

答案：

思考题：

1. (1)错，(2)错。

2. 适当提高反应温度。

3. 错，若为可逆反应，温度升高则逆反应速率常数也增加。

4. 错。

5. 因假定指前因子A 和实验活化能E a 为与温度无关的常数，所以适用于温度区间下太大的基元反应或大部分非基元反应；对爆炸反应和光化反应不适用。在基元反应中，E a 的物理意义可以认为是活化分子的平均能量与反应物分于的平均能量之差值；在复杂反应中，E a 仅是各个基元反应活化能的代数和，无明确的物理意义。

选择题：

1．(A) 2．(A) 3．(C) 4．(A) 5．(B) 6．(D) 7．(B) 8．(B) 9．(D) 10．(D)

11．(B) 12．(C) 13．(B) 14．(A) 15．(D) 16．(C) 17．(D) 18．(B) 19．(C) 20．(B)

计算题：

1．①零级反应：r=0

A k =k

t=o 时，k=r 0=0.01mol ·dm -3·s

-1 速率方程为：c A,0-c A =kt

半衰期即 c A = 1/2 c A,0 所需时间，所以

t 1/2=( c A,0- 1/2c A,0 )/k=(1-0.5)/0.01=50s

当A 消耗掉90%时c A = 0.1 c A,0

t=( c A,0- 0.1c A,0 )/k=(1-0.1×1)/0.01=90s

②一级反应

t=0时，k=r 0/c A,0=0.01/1=0.01s -1

反应速率方程积分形式 kt c c ln A 0

,A = t 1/2=1/k k

2ln 2/,c c ln 0A 0,A ==0.693/0.01=69.3s

当A 消耗掉90%时 t=1/k k

10ln c 1.0c ln

0A 0,A ==230.3s

2．设c A,0为A 的开始浓度 ①反应速率方程积分形式 kt c c ln A

,A = lnc A =-kt+lnc A,0 斜率为-k=-0.0979 .k=0.0979h -1

② k

2ln t 21=

=7.08h ③t=0时，ln c A = ln c A,0=-0.14 t=1/k A 0

,A c c ln =1/0.0979ln(0.72/0.37)=6.8h

约需6.8小时后第二次加入A

3．由于初始浓度和反应程程度相同，所以可以直接运用公式

k 1t 1=k 2t 2 即k 2/k 1=t 1/t 2

)(ln 1

21212T T T T R E k k a -= 1

2

1

121212121206.296.122.3ln )340300300340(

314.8ln )(ln )(-?=-?=-=-=mol J t t T T T T R k k T T T T R E a

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