物理化学第九章化学动力学
第五版物理化学第九章习题答案
第九章 统计热力学初步 1．按照能量均分定律，每摩尔气体分子在各平动自由度上的平均动能为2RT 。现有1 mol CO 气体于0 oC、101.325 kPa 条件下置于立方容器中，试求： （1）每个CO 分子的平动能ε； （2）能量与此ε相当的CO 分子的平动量子数平方和( ) 222x y y n n n ++ 解：（1）CO 分子有三个自由度，因此， 2123 338.314273.15 5.65710 J 22 6.02210RT L ε-??= ==??? （2）由三维势箱中粒子的能级公式 ()(){}22222 23 223222 22 2221 23342620 8888828.0104 5.6571018.314273.15101.325106.626110 6.02210 3.81110x y z x y z h n n n ma ma mV m nRT n n n h h h p εεεε-=++??∴++=== ??? ??????? = ???????=? 2．2．某平动能级的()452 22 =++z y x n n n ，使球该能级的统计权重。 解：根据计算可知，x n 、 y n 和z n 只有分别取2，4，5时上式成立。因此，该能级的统计权重 为g = 3! = 6，对应于状态452245425254245,,,,ψψψψψ542ψ。 3．气体CO 分子的转动惯量2 46m kg 1045.1??=-I ，试求转动量子数J 为4与3两能级的能量 差ε?，并求K 300=T 时的kT ε?。 解：假设该分子可用刚性转子描述，其能级公式为 ()()J 10077.31045.1810626.61220 ,8122 46 23422 ---?=????-=?+=πεπεI h J J J 222 10429.710233807.130010077.3--?=???=?kT ε 4．三维谐振子的能级公式为 ()ν εh s s ?? ? ?? +=23，式中s 为量子数，即
物理化学动力学 试题2
物理化学动力学试卷2 一、选择题( 共16题26分) 1. 298 K时两个级数相同的反应Ⅰ、Ⅱ，活化能EⅠ= EⅡ，若速率常数kⅠ= 10kⅡ，则两 反应之活化熵相差：( ) (A) 0.6 J·K-1·mol-1 (B) 10 J·K-1·mol-1 (C) 19 J·K-1·mol-1 (D) 190 J·K-1·mol-1 2. 实验活化能E a，临界能E c，势垒E b，零度活化能E0概念不同，数值也不完全相等， 但在一定条件下，四者近似相等，其条件是：( ) (A) E0很小(B) E b很小 (C) 温度很低(D) 基态振动频率大 3. 根据微观可逆性原理，反应物分子能量消耗的选择性和产物能量分配的特殊性有对应关系，因此对正向反应产物主要是平动激发，则对逆向反应更有利于促进反应进行的能量形式 应为：（） (A)振动能(B)转动能 (C)平动能(D)能量形式不限，只要足够高 4. 双分子反应的速率常数k以cm3·s-1为量纲换算为以mol-1·dm3·s-1为量纲时，应乘以 因子（） (A) L(B) 103L (C) 106L2(D) 10-3L 5. 2 分(6037)6037 分子的数密度若以cm-3计，浓度以mol·dm-3计，则k N与k c之关系应为：( ) (A) k c＝103Lk N(B) k c=10-3Lk N (C) k c=106L2k N(D) k c=10-6L2k N 6. 2 分(6531)6531 酶催化作用有很多特征，但其主要的缺点是：（） (A) 对温度反应迟钝(B) 选择性不高 (C) 催化活性低(D) 极易受酶杂质影响 7. 2 分(6479)6479 光化学反应Ａ2＋hν→２Ａ的反应历程为： Ａ2＋hν→Ａ2*Ａ2*k1 ２ＡＡ 2 *＋Ａ 2 k2 ２Ａ2 可得：r＝k1I a／(k1＋k2[Ａ2])则该反应之量子产率Φ为( ) (A) 1 (B) 2 (C) k1／(k1＋k2[Ａ2]) (D) k2／(k1＋k2[Ａ2])·２ 8. 2 分(6409)6409 下面四种说法中不正确的是：( ) (A)在具有速控步的反应历程中，达到稳态后，速控步后的各个步骤的反应速 率都等于速控步的反应速率，速控步前的各步骤均处于平衡状态 (B) 根据微观可逆性原理，在反应历程中不可能出现2A →C + 3D 这样的基 元反应 (C) 在光化学反应中，体系的Gibbs自由能总是在不断地降低 (D) 在采用温度跃变的驰豫法来研究溶液中的快速反应时，该反应必须是放热
物理化学 第七章动力学
第十一章 化学动力学 §11.1化学反应的反应速率及速率方程 1.反应速率的定义 非依时计量学反应: 若某反应不存在中间物，或虽有中间物，但其浓度甚微可忽略不计，则此类反应将在整个反应过程中符合一定的计量式。那么，这类反应就称为非依时计量学反应 某反应的化学计量式：B B 0B ν=∑ 对非依时计量学反应，反应进度ξ定义为：B B d d /n ξν= 转化速率为：B B d /d (1/)(d /d )t n t ξξν==& 反应速率为：B B /(1/)(d /d )r V V n t ξ ν==& 即用单位时间单位体积内化学反应的反应进度来定义反应速率。对非依时计量学反应，此定义与用来表示速率的物质B 的选择无关，与化学计量式的写法有关。 对于恒容反应，反应速率可表示为：B B (1/)(d /d )r c t ν= 对任何反应： E F G H e f g h +=+ G E F H d d d d 1111d d d d c c c c r e t f t g t h t =- =-== 2.基元反应 定义：如果一个化学反应，反应物分子在碰撞中相互作用直接转化为生成物分子， 这种反应称为基元反应。基元反应为组成一切化学反应的基本单元。例如： 2222C +M =2C +M C +H =HC +H H +C =HC +C 2C +M =C +M g g 化学反应方程，除非特别注明，一般都属于化学计量方程，而不代表基元反应。
反应机理：反应机理又称为反应历程。在总反应中，连续或同时发生的所有基元反应称为反应机理，在有些情况下，反应机理还要给出所经历的每一步的立体化学结构图。3. 基元反应的速率方程--质量作用定律、反应分子数 （1）反应分子数：基元反应方程式中各反应物分子个数之和，称为反应分子数。 （2）质量作用定律：对于基元反应，反应速率与反应物浓度的幂 乘积成正比。幂指数就是基元反应方程中各反应物的系数。这就是质量作用定律，它只适用于基元反应。 例如：单分子反应：A ??→产物，A A d /d c t kc -= 双分子 反应：A B +?? →产物，A A B d /d c t kc c -= A A +??→产物，2A d /d A c t kc -= （3）说明： 速率方程中的比例常数k ，叫做反应速率常数。温度一定，反应速率常数为一定值，与浓度无关；它是反应本身的属性。同一温度下，比较几个反应的k ， k 越大，则反应越快。 基元反应按反应分子数可划分为：单分子反应、双分子反应和三分子反应。 对于非基元反应，只有分解为若干个基元反应时，才能对每个基元反应逐个运用质量作用定律。 4. 化学反应速率方程的一般形式、反应级数 对于化学计量反应 A B Y Z a b y z ++?????→???++由实验数据得出的经验速率 方程，一般形式为： A A A B d d c r kc c t αβ =- =??? 反应级数：速率方程中各反应物浓度项上的指数称为该反应物的级数。 说明：（1）式中各浓度的方次α和β等，分别称为反应A 和B 等的反应分级数，量纲为一。所有浓度项指数的代数和称为该反应的总级数，通常用n （n αβ=++???）表示。n 的大小表明浓度对反应速率影响的大小。 （2）反应级数可以是正数、负数、整数、分数或零，有的反应无法用简单
物理化学动力学 试题3
物理化学动力学试卷3 一、选择题( 共16题26分) 1. 2 分(6453)6453 除多光子吸收外，一般引起化学反应的光谱，其波长范围应是： (A) 可见光(400 - 800 nm) 及紫外光(150 - 400 nm) (B) X射线(5 - 10-4 nm) (C) 远红外射线 (D) 微波及无线电波 2. 2 分(6181)6181 单原子分子A与双原子分子B生成非线性过渡态时，据A(TST)=(k B T／h)[q≠／(q A q B)] 计算A时，q≠为 (A) f t3f r2f v3(B) f t3f r2f v4 (C) f t3f r3f v3(D) f t3f r3f v2 3. 2 分(6104)6104 在过渡态理论的速率方程中，因数RT /Lh或k B T/h对所有反应都是一样的。其值约为∶ (A) 103 s-1 (B) 1013 s (C) 1013 s-1 (D) 103 s 4. 2 分(6109)6109 设气体A和B都是单原子分子，它们发生化合A + B = C，已知一维平动配分函数 f t = 108，一维转动配分函数f r= 10。按过渡态理论，在温度T时，反应的频率因子为： (A) 10-22k B T/h (B) 10-21k B T/h (C) 10-23k B T/h (D) 1023k B T/h 5. 下列双分子反应中： (1) Br + Br →Br2 (2) CH3CH2OH + CH3COOH →CH3CH2COOCH3+ H2O (3) CH4+ Br2→CH3Br + HBr 碰撞理论中方位因子P的相对大小是∶ (A) P(1) > P(2) > P(3) (B) P(1) > P(3) > P(2) (C) P(1) < P(2) < P(3) (D) P(1) < P(3) < P(2) 6. D+B→产物，从各物理量均以基本单位计算所得之k N ，换算为以mol·dm-3为量纲的k c，它们的关系为： (A) k c =Lk N(B) k c=106L2 (C) k c=103Lk N(D) k c=10-3Lk N 7. 理想气体反应A + BC[ABC]≠→产物，若设E a为阿累尼乌斯活化能，?≠H m$表示活化络合物与反应物在标准状态下的焓差，则 $+ RT (A) E a= ?≠H m
物理化学动力学
第十一、十二章 动力学概念理解 1. 反应233O 2O →，速率方程2232d[O ] [O ][O ]d k t - =或2332d[O ][O ][O ]d k t '-=，k 与k '的关系应为： A. 2k =k ' B. k = k ' C. 3k =2k ' D. 2k =3k ' 2. 简单反应A B D a b d +=,已知a b c <<，则速率常数A k 、B k 、D k 的关系为： A. A B D k k k a b d << B. A B D k k k << C. A B D k k k >> D. A B D k k k a b d >> 3. 关于反应速率r ，表达不准确的是： A. 与体系的大小无关而与浓度的大小有关 B. 与各物质的浓度标度选择有关 C. 可为正值也可为负值 D. 与反应方程式写法无关 4. 基元反应A 2D 3G +→,在298K 以及23dm 的容器中进行，若某时刻反应进度随时间的变化率为0.3-1mol s ?，则此时的G 的生速率（单位：-3-1mol dm s ??）为： A. 0.15 B. 0.9 C. 0.45 D.0.2 5. 基元反应A B G a b g +=的速率表达式中，不准确的是： A. A d[A][A][B]d a b k t - = B. B d[B] [A][B]d a b k t -= C. G d[G][G]d g k t = D. G d[G][A][B]d a b k t = 6. 某一反应在有限的时间内可反应完全，所需时间为0/c k ，该反应级数为： A. 零级 B. 一级 C. 二级 D.三级 7. 某一基元反应，2A(g)B(g)E(g)+→，将2mol 的A 与1mol B 放入1L 的容器中混合并反应，那么反应物消耗一半时的反应速率与反应起始速率间的比值是： A. 1:2 B. 1:4 C. 1:6 D. 1:8 8. 关于反应级数，说法准确的是： A. 只有基元反应的级数是正整数 B. 反应级数不会小于零 C. 催化剂不会改变反应级数 D. 反应级数都可以通过实验确定 9. 某反应，其半衰期与起始浓度成反比，则反应完成87.5%的时间1t 与反应完成50%的时间2t 之间的关系为： A. 12t t = B. 124t t = C. 127t t = D. 125t t = 10. 某反应只有一种反应物，其转化率达到75%的时间是转化率达到50%的时间的两倍，反应转化率达到64%的时间是转化率达到x %的时间的两倍，则x 为： A. 32 B. 36 C. 40 D. 60
物理化学课后答案 第十一章 化学动力学
第十一章化学动力学 1.反应为一级气相反应，320 oC时 。问在320 oC加热90 min的分解分数为若干？ 解：根据一级反应速率方程的积分式 答：的分解分数为11.2% 2.某一级反应的半衰期为10 min。求1h后剩余A的分数。 解：同上题， 答：还剩余A 1.56%。 3．某一级反应，反应进行10 min后，反应物反应掉30%。问反应掉50%需多少时间？ 解：根据一级反应速率方程的积分式 答：反应掉50%需时19.4 min。
4． 25 oC时，酸催化蔗糖转化反应 的动力学数据如下（蔗糖的初始浓度c0为1.0023 mol·dm-3,时刻t的浓度为c） 使用作图法证明此反应为一级反应。求算速率常数及半衰期；问蔗糖转化95%需时若干？ 解：数据标为 利用Powell-plot method判断该反应为一级反应，
拟合公式 蔗糖转化95%需时 5. N -氯代乙酰苯胺异构化为乙酰对氯苯胺 为一级反应。反应进程由加KI溶液，并用标准硫代硫酸钠溶液滴定游离碘来测定。KI只与A反应。数据如下： 计算速率常数，以表示之。。 解：反应方程如下
根据反应式，N -氯代乙酰苯胺的物质的量应为所消耗硫代硫酸钠的物质的量的二分之一， 作图 。
6．对于一级反应，使证明转化率达到87.5%所需时间为转化率达到50%所需时间的3倍。对于二级反应又应为多少？ 解：转化率定义为，对于一级反应， 对于二级反应， 7．偶氮甲烷分解反应 为一级反应。287 oC时，一密闭容器中初始压力为21.332 kPa，1000 s后总压为22.732 kPa，求。 解：设在t时刻的分压为p， 1000 s后，对密闭容器中的气相反应，可以用分压表示组成：
物理化学第九章模拟试卷C及答案
物理化学第九章模拟试卷C 班级姓名分数 一、选择题( 共10题20分) 1. 2 分 极谱分析中加入大量惰性电解质的目的是：( ) (A) 增加溶液电导 (B) 固定离子强度 (C) 消除迁移电流 (D) 上述几种都是 2. 2 分 用铜电极电解0.1mol·kg-1的CuCl2水溶液，阳极上的反应为( ) (A) 2Cl- ─→Cl2+ 2e- (B) Cu ─→Cu2++ 2e- (C) Cu ─→Cu++ e- (D) 2OH-─→H2O + 1 2O2+ 2e- 3. 2 分 极谱分析仪所用的测量阴极属于下列哪一种？( ) (A) 浓差极化电极 (B) 电化学极化电极 (C) 难极化电极 (D) 理想可逆电极 4. 2 分 电解金属盐的水溶液时, 在阴极上：( ) (A) 还原电势愈正的粒子愈容易析出 (B) 还原电势与其超电势之代数和愈正的粒子愈容易析出 (C) 还原电势愈负的粒子愈容易析出 (D) 还原电势与其超电势之和愈负的粒子愈容易析出 5. 2 分 电解时, 在阳极上首先发生氧化作用而放电的是：( ) (A) 标准还原电势最大者 (B) 标准还原电势最小者 (C) 考虑极化后，实际上的不可逆还原电势最大者 (D) 考虑极化后，实际上的不可逆还原电势最小者 6. 2 分 298 K、0.1 mol·dm-3的HCl 溶液中，氢电极的热力学电势为-0.06 V，电解此溶液时，氢在铜电极上的析出电势 H2为：( ) (A) 大于-0.06 V (B) 等于-0.06 V (C) 小于-0.06 V (D) 不能判定 7. 2 分 电池在恒温、恒压及可逆情况下放电, 则其与环境的热交换为( )
南京大学《物理化学》练习 第十一章 化学动力学基础_二_
第十一章化学动力学基础(二) 返回上一页 1. 将1.0 g氧气和0.1 g氢气于300 K时在1 dm3的容器内混合,试计算每秒钟内单位体积内分子的碰撞数为若干? 设O2和H2为硬球分子,其直径分别为0.339和0.247 nm. 2. 某双原子分子分解反应的阈能为8 3.68 kJ/mol,试分别计算300 K及500 K时,具有足够能量可能分解的分子占分子总数的分数为多少? 3. 某气相双分子反应, 2A(g) ---> B(g)+C(g),能发生反应的临界能为100 kJ/mol.已知A的相对分子量为60,分子直径为0.35 nm,试计算在300 K 时,该分解作用的速率常数k 值. 4. 松节油萜(液体)的消旋作用上一级反应,在457.6 K和510.1 K时的速率常数分别为2.2×和3.07×min-1,试求反应的实验活化能E a,在平均温度时的活化焓和活化熵.
5. 在298 K时某化学反应,如加了催化剂后使其活化熵和活化焓比不加催化剂是时分别下降了10 J/(mol·K)和10 kJ/mol,试求不加催化剂与加了催化剂的两个速率常数的比值. 6. 在298 K时有两个级数相同的基元反应A和B,其活化焓相同,但速率常数k A=10k B,求两个反应的活化熵相差多少? 7. 某顺式偶氮烷烃在乙醇溶液中不稳定,通过计量其分解放出的N2气来计算其分解的速率常数k值,一系列不同温度下测定的k值如下所示: T/ k 248 252 256 260 264 k×/s-1 1.22 2.31 4.39 8.50 14.3 试计算该反应在298K时的实验活化能,活化焓,活化熵和活化吉布斯自由能. 8. 对下述几个反应,若增加溶液中的离子强度,则其反应速率常数是增大,减小还是不变? (1) NH4+ +CNO- --->CO(NH2)2 (2) 酯的皂化作用.
物理化学第九章课后题答案
9.14 已知气体2I 相邻振动能级的能量差J 20 10 426.0-?=?ε，试求300K 时2I 分子的 0,,v v v v f q q 及Θ。 解：J h 20 10 426.0-?=?=εν K k h v 5.308==Θν 当T=300K 时，9309.0)(1 22=-=-Θ-ΘT T v v v e e q 557.1)1(10 =-=-Θ-T v v e q 557.10 ==v v q f 9.16已知气态I 原子的20,=e g ，21,=e g 电子第一激发态与基态能量之差 J e 2010510.1-?=?ε， 试计算1000K 时气态I 原子的电子配分函数0 e q 以及在第一激发态的电子分布数1n 与总电子数N 之比。 解： kT e kT e kT i i e e e e i e e g e g e g q 1 ,0 ,,1,0,,εεε---+==∑ 67.2)exp( 221 ,0,/0 0,=-+=?=kT q e q e e e kT e e εεε 2509.00/1,11 ,==-e kT e q e g N n e ε 9.17 1mol 2O 在298.15K ，100kPa 条件下，试计算 （1）2O 分子的平动配分函数t q ； （2）2O 分子的转动配分函数r q ，已知2O 分子的平衡核间距m R 100102037.1-?=； （3）2O 分子的振动配分函数v q 及0v q 。已知2O 分子的振动频率1 1310666.4-?=s ν； （4）2O 分子的电子配分函数0e q ，已知电子基态30,=e g ，电子激发态可忽略。 解：（1）平动配分函数t q ： m p nRT h mkT V h mkT q t 3023 2 23210345.4)2()2(?===ππ （2）转动配分函数r q ：
南京大学《物理化学》考试 第十一章 化学动力学基础(二)
第十一章化学动力学基础(二)物化试卷（一） 1. 根据碰撞理论，温度增加反应速率提高的主要原因是： (A) 活化能降低(B) 碰撞频率提高 (C) 活化分子所占比例增加(D) 碰撞数增加 2. 在碰撞理论中校正因子P小于1的主要因素是： (A) 反应体系是非理想的(B) 空间的位阻效应 (C) 分子碰撞的激烈程度不够(D) 分子间的作用力 3. 在简单碰撞理论中，有效碰撞的定义是： (A) 互撞分子的总动能超过Ec (B) 互撞分子的相对总动能超过Ec (C) 互撞分子联心线上的相对平动能超过Ec (D) 互撞分子的内部动能超过Ec 4. 设某基元反应在500 K时实验活化能为83.14 kJ/mol，则此反应的临界能为：
(A) 81.06 kJ/mol (B) 2.145 kJ/mol (C) 162.1 kJ/mol (D) 4.291 kJ/mol 5. 简单碰撞理论中临界能Ec有下列说法： (A) 反应物分子应具有的最低能量 (B) 碰撞分子对的平均能量与反应物分子平均能量的差值 (C) 反应物分子的相对平动能在联心线方向上分量的最低阈值 (D) Ec就是反应的活化能 以上说法正确的是： 6. 在过渡态理论的速率方程中，因数 RT /Lh或kBT/h对所有反应都是一样的。其值约为∶ (A) 1000 s-1 (B) s (C) s-1 (D) 1000 s 7. 某双分子反应的速率常数为k，根据阿仑尼乌斯公式k=Aexp(-Ea/RT)，若指前因子的实验值很小。则说明： ( A) 表观活化能很大 (B) 活化熵有绝对值较大的负值 (C) 活化熵有较大的正值 (D) 活化焓有绝对值较大的负值
物理化学课后习题答案第九章
物理化学习题解答(九) 1 (1) Pt ︱H 2(p H 2)︱HCl(a )︱Cl 2(p Cl 2)︱Pt 正极：Cl 2(p Cl 2)+ 2e -→2Cl -(a ) 负极：H 2(p H 2) –2e -→2H +(a ) 电池反应：H 2(p H 2) + Cl 2(p Cl 2)==2HCl(a ) (2) Pt ︱H 2(p H 2)︱H +(a H +)‖Ag +(a Ag +)︱Ag(s) 正极：Ag +(a Ag +)+ e -→Ag(s) 负极：H 2(p H 2) –2e -→2H +(a H +) 电池反应：H 2(p H 2) + Ag +(a Ag +)==2H +(a H +)+ Ag(s) (3) Ag(s)︱AgI(s)︱I -(a I -)‖Cl -(a Cl -)︱AgCl(s)︱Ag(s) 正极：AgCl(s) + e -→Ag(s) + Cl -(a Cl -) 负极：Ag(s) + I -(a I -)– e -→AgI(s) 电池反应：AgCl(s) + I -(a I -)==AgI(s) + Cl -(a Cl -) (4) Pb(s)︱PbSO 4(s)︱SO 42-(a SO 42-)‖Cu 2+(a Cu 2+)︱Cu(s) 正极：Cu 2+(a Cu 2+) + 2e -→Cu(s) 负极：Pb(s) + SO 42-(a SO 42-)–2e -→PbSO 4(s) 电池反应：Pb(s) + Cu 2+(a Cu 2+) + SO 42-(a SO 42-)==PbSO 4(s) + Cu(s) (5) Pt ︱H 2(p H 2)︱NaOH(a )︱HgO(s)︱Hg(l) 正极：HgO(s) + H 2O (l)+ 2e -→Hg(l) + 2OH -(a OH -) 负极：H 2(p H 2)+ 2OH -(a OH -) –2e -→2H 2O(l) 电池反应：HgO(s) + H 2(p H 2)==Hg(l)+H 2O(l) (6) Pt ︱H 2(p H 2)︱H +(a H +)︱Sb 2O 3(s)︱Sb(s)
厦门大学物理化学(动力学一,2007级)+答案
物理化学动力学（一）练习2007级 一、选择题 1.反应 A + BC → AB + C 的焓变 ?r H m > 0，A ，C 是自由基，ε AB ，ε BC 是分子 AB ， BC 的摩尔键焓。以下哪个关系式可以近似估算该反应的活化能 E a ？ ( B ) (A) 0.055ε AB (B) 0.055ε AB + ?r H m (C) 0.055ε BC (D) 0.055ε BC - ?r H m 2.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？ ( B ) (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 3.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： ( C ) (A) 10 min (B) 20 min (C) 30 min (D) 40 min 4.两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 ) （A ） 21d ln d ln d d k k T T > (B) 21d ln d ln d d k k T T < （C ）21d ln d ln d d k k T T = (D) 21d d d d k k T T > 5. 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： ( D ) (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 6.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： ( C ) (A) c A > c B (B) c A = c B (C) c A < c B (D) 两者无一定关系 7.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： ( C ) (A) 0 级反应 (B) 1.5 级反应 (C) 2 级反应 (D) 1 级反应 8. [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： ( C ) (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
物理化学动力学测试卷
《动力学部分》题库及题解 一、填空题： 1．何为具有简单级数的反应：反应速率只与浓度有关，且组分级数和反应总级数为零或正整数，某反应A+B=P为基元反应，则该反应的反应级数为：二级，该反应的反应速率与反应物浓度的关系可表示为r=k[A][B]，得此关系的理由是基元反应遵守质量作用定律，该反应的分子数为：二，得此结论的理由是基元反应的反应级数等于反应分子数。 2．对峙反应A B，其正反应的速率可表示为：r正=k1[A]；逆 反应的速率为：r 逆=k －1 [B]，该对峙反应的净速率可表示为：r=r 正 －r 逆 =k1[A]－k －1 [B]；当反应达到平衡时，正、逆反应速率常数之间的关系可表示为k1[A]－k－1[B]或k1/k－1=[B]/[A]=K。 3．阿累尼乌斯经验式为：k=Aexp（－E a/RT）或lnk=－E a/RT+lnA；从式中可以得出活化能越大，反应速率越慢。阿累尼乌斯的活化能意义是对基元反应有明确的意义，活化分子的平均能量与所有分子平均能量之差，此意义适用于基元反应（基元反应、非基元反应、都适用？）。实验测定活化能的方法是：测不同温度下的速率常数k，作lnk～1/T关系图，通过斜率求得活化能。 4．某气体反应A+B—→3C的速率方程为r==kCαA CβB，为确定α、β值在常温 下进行实验，当初始压力为P A ，0=102Pa，P B ，0 =105Pa时，作反应的lnP A～t（时间） 图为一直线，当初始压力为P A ，0=P B ，0 =5×102Pa时，仍作反应的lnP A～t图仍为一 直线，则α=1，β=0。（lnc～t成直线关系的是一级反应） 5．何为基元反应由反应物直接变为产物的反应（一步完成的反应），基元反应的速率与反应物浓度的关系符合质量作用定律定律。如果反应2A+B=P为基元反应，则反应速率与浓度的关系可表示为：r=k[A]2[B]，该反应的反应级数为：三级，反应的分子数为：三分子反应。 6．温度对反应速率的影响可用阿累尼乌斯经验式来衡量，其经验式 的数学表达式为：k=Aexp（－E a /RT）或lnk=－E a /RT+lnA；从此经验式中可得 出反应速率与二个重要的动力学参量有关，它们分别是活化能E a 和指前因子A，实验测定这二个参量的方法是：测不同温度下的速率常数k，作
物理化学-化学动力学答案
第十一章化学动力学 1. 反应为一级气相反应，320 oC时 ■-12 . ： . ' o问在320 oC加热90 min宀十-的分解分数为若干？ 解：根据一级反应速率方程的积分式 ￡ 二c扎Q exp [- kt) =>1- —= 1 - exp(- kt) g =1- exp2 .2x1 0^ x540 0)=1 1 20% 答: SO他 的分解分数为11.2% 2. 某一级反应一一■一的半衰期为10 min。求1h后剩余A的分数。解：同上题， 工=exp (- fo)= rap(- 3600 xki 2/600)=1.56%
答：还剩余A 1.56%。 3. 某一级反应，反应进行10 min后，反应物反应掉30%问反应掉50%需多少时间？ 解：根据一级反应速率方程的积分式
No ◎ I 臥。丿 心 ln2 ln2 ^in ― — —f] 皿 k 1 ln(0.7) 答：反应掉50%8时19.4 min 。 4. 25 oC 时，酸催化蔗糖转化反应 CjjHjgOjj + H a 0 ->C 祖匕5 + C 6H u O e 的动力学数据如下（蔗糖的初始浓度c 为1.0023 mol dm 3,时刻t 的浓度为c ） 使用作图法证明此反应为一级反应。求算速率常数及半衰期；问蔗糖转化 95%幕 时若干？ 利用判断该反应为一级反应, -19 4 min sucrose glucose fructose
..^=3.53xl0-3nun 蔗糖转化95濡时「YmT 亠- 5. N -氯代乙酰苯胺1一」」异构化为乙酰对氯苯胺 -1-'- -'-1- - I 为一级反应。反应进程由加 KI 溶液，并用标准硫代硫酸 Mh 101 11 2 3 4 6 8 ^(Na^S 2 O, r a^)/cm 3 49.3 35.6 25.75 18.5 14.0 7.3 4.6 计算速率常数，以表示之。 c(S^-)=0.1mol dm" 解：反应方程如下 拟合公式 In — =-3.53x10^ 第8章 化学动力学 习题 1. 请根据质量作用定律写出下列基元反应的反应速率表示式（试用各种物质分别表示）。 （1）P B A k 2?→?+ （2）2A+B P k 2?→? （3）S P B A 22+→+ （4）M Cl M Cl +→+22 解： （1）B A P B A c kc dt dc dt dc dt dc ==-=-21，（2）B A P B A c kc dt dc dt dc dt dc 2 2121==-=-， （3）22121B A S P B A c kc dt dc dt dc dt dc dt dc ===-=-，（4）M 2Cl Cl Cl c kc dt dc dt dc 212==-。 2. 某气相反应的速率表示式分别用浓度和压力表示时为n A c c c k =γ和n A p p p k =γ，试求 k c 与k p 之间的关系，设气体为理想气体。 解：因为 p A =c B R T =c A R T ， n A n p n A c c RT k c k )(=，则 n p c RT k k )(= 3. 298K 时N 2O 5(g)分解反应其半衰期2/1t 为5.7h ，此值与N 2O 5的起始浓度无关，试求： （1）该反应的速率常数。（2）作用完成90%时所需时间。 解：根据题意判断该分解反应为一级反应，因此可求得 （1）12/11216.07 .52 ln 2ln -===h t k ，（2）h k x t 94.181216 .09.011 ln 11ln =-=-= 4. 某人工放射性元素放出α粒子，半衰期为15min ，试问该试样有80%分解，需时若干？ 解：根据题意判断该放射反应为一级反应，因此可求得 （1）12/1min 04621.015 2 ln 2ln -===t k ，（2）min 83.3404621 .08.011 ln 11ln =-=-=k x t 。 5. 把一定量的PH 3(g)迅速引入温度为950K 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： 思考题： 1. 已知在氧气存在的情况下，臭氧的分解反应： 2332O O →，其速率方程为： 122333)]([)]()[()(-=-O c O c O k dt O dc ①该反应的总级数n= 解释臭氧的分解速率与氧的浓度的关系。 ②若以dt O dc )(2表示反应速率，)(2O k 表示相应的反应速率系数，写出该反应的速率方程。 ③指出dt O dc )(3-与dt O dc )(2之间的关系，以及)(3O k 和)(2O k 的关系。 ④该反应是否为基元反应为什么 2. 阿伦尼乌斯方程RT E a e k k -=0中RT E a e -一项的含义是什么1>-E a e ，1<-RT E a e ，1=-RT E a e ，那种情况是最不可能出现的那种情况是最可能出现的 3. 总级数为零的反应可能是基元反应么解释原因。 答: 不可能，因为基元反应的总级数等于反应分子数。由于反应分子数一定大于零，故总级数也一定大于零，不可能为零。 选择题： 1. \ 2. 关于下列反应，说法正确的是 （D ） ① 2NH 3 = N 2 + 3H 3 ② Pb(C 2H 5)4 = Pb + 4C 2H 5· ③ 2H + 2O = H 2O 2 ④ 2N 2O 5 = 4NO 2 + O 2 ⑤ 2HBr = H 2 + Br 2 A ．都是基元反应 B ．⑤是基元反应 C. ①②④是基元反应 D. 都不是基元反应 3. 反应2O 3 = 3O 2的速率方程为12233 -??=-O O O c c k dt dc 或122 32-??'=O O O c c k dt dc ，则k 与k ’的关系为（） A ． k = k ’ B ． 3k = 2k ’ C. 2k = 3k ’ D. -k/2 = k ’ /3 4. 某反应速率常数的量纲为（浓度）-1·（时间）-1，该反应为（B ） ￥ A ．一级反应 B ．二级反应 C. 三级反应 D. 零级反应 5. 某反应的速率常数为 min -1，反应物初始浓度为 mol ·L -1，则反应的半衰期为（A ） A ．7 min B ． min C. min D. min 6. 某反应的反应物消耗掉3/4的时间是其半衰期的2倍，则该反应的级数为（A ） A ．一级 B ．二级 C. 三级 D. 零级 7. 基元反应的级数（） A ．总是小于反应分子数 B ．总是大于反应分子数 C. 总是等于反应分子数 D. 有可能与反应分子数不一致 8. 已知某反应历程 A + M = A* + M ； A* = B + C ，则该反应是（ ） 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 第八章电解质溶液 4.在298K时，用Ag∣AgCl为电极，电解KCl的水溶液。通电前溶液中KCl的质量分数为ω（KCl）=1.4941*10-3,通电后在质量为120.99g的阴极部溶液中ω（KCl）=1.9404*10-3，串联在电路中的银库伦计有160.24mg的Ag(s)沉积出来。试分别求K+和Clˉ的迁移数。 解：通电后，阴极部含K+的物质的量为 ==mol=3.149*10-3mol n 终 通电前后，阴极部水的量不变。则可设通电前阴极部溶液的质量为m, 通电前：m水=m-m*ω（KCl）= m-m*1.9404*10-3 通电后：m水= m-m*ω（KCl）=120.99-120.99*1.9404*10-3 则有：m-m*1.9404*10-3=120.99-120.99*1.9404*10-3 得：m = 故：通电前阴极部KCl的质量为 m（KCl）= m*ω（KCl）= *1.4941*10-3=0.1807g 则通电前，阴极部含K+的物质的量为 n始= =mol= 2.424*10-3 mol 通电前后，阴极部K+的物质的量的变化仅是由K+的迁入所引起的 由n终= n始+ n迁- n电得： n迁= n终- n始+ n电= 3.149*10-3mol-2.424*10-3 mol+0 = 7.25*10-4mol 由库伦计可得： n电= = mol=1.485*10-3mol 所以K+和Cl-的迁移数分别为： t(K+)= = =0.49 t(Cl-)= 1-0.49=0.51 6．以银为电极点解氰化银钾（KCN+AgCN）溶液时，Ag(s)在阴极上析出。每通过1mol电子的电荷量，阴极部失去1.40mol的Ag+和0.80mol的CN-，得到0.60mol的K+。试求：（1）氰化银钾络合物的化学表示式[Ag n(CN)m]z-中n,m,z的值。 （2）氰化银钾络合物中正负离子的迁移数。 解：（1）通电时，配离子移向阳极，每通过1mol电子的电荷量，应有1mol Ag+在阴极还原析出，据题意，则有（1.4-1.0）mol的Ag+与CN-配合称负离子移向阳极，同时，阴极部失去0.8mol的CN-，所以: =故：n =1,m = 2,z =1 物理化学第九章课后题 答案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN 9.14 已知气体2I 相邻振动能级的能量差J 2010426.0-?=?ε，试求300K 时2I 分子的0 0,,v v v v f q q 及Θ。 解：J h 2010426.0-?=?=εν K k h v 5.308==Θν 当T=300K 时，9309.0)(1 22=-=-Θ-ΘT T v v v e e q 557.1)1(10 =-=-Θ-T v v e q 557.10 ==v v q f 9.16已知气态I 原子的20,=e g ，21,=e g 电子第一激发态与基态能量之差 J e 2010510.1-?=?ε，试计算1000K 时气态I 原子的电子配分函数0e q 以及在第 一激发态的电子分布数1n 与总电子数N 之比。 解： kT e kT e kT i i e e e e i e e g e g e g q 1 ,0 ,,1,0,,εεε---+==∑ 67.2)exp( 221 ,0,/0 0,=-+=?=kT q e q e e e kT e e εεε 2509.00/1,11 ,==-e kT e q e g N n e ε 9.17 1mol 2O 在298.15K ，100kPa 条件下，试计算 （1）2O 分子的平动配分函数t q ； （2）2O 分子的转动配分函数r q ，已知2O 分子的平衡核间距 m R 100102037.1-?=； （3）2O 分子的振动配分函数v q 及0v q 。已知2O 分子的振动频率 11310666.4-?=s ν； （4）2O 分子的电子配分函数0e q ，已知电子基态30,=e g ，电子激发态可忽略。物理化学 林树坤 第8章 化学动力学 习题答案
物理化学第11章化学动力学
物理化学第十一章化学动力学基础练习题
第八章 第九章 物理化学
物理化学第九章课后题答案