化学动力学

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第十一章 化学动力学

化学动力学:研究化学反应速度的科学,包括 ① 影响反应速度的各种因素(浓度、温度等); ②反应进行的机理。

化学动力学与化学热力学的主要区别:

化学热力学:只考虑体系的始、终态,无时间概念,理论较完善。

化学动力学:涉及过程进行的速度和机理,有时间概念,理论不成熟。

§11.1 化学反应的反应速率及速率方程

1.应速率的定义

反应速率:单位时间内,单位体积中反应物的减少或产物增加的摩尔数变

化率。

若在整个反应过程中体系的总体积不变,则反应速率可用单位时间内反应物或产物的摩尔浓度C 的变化来表示:

dt

dC

dt dn V ±=?±=1υ

注意:采用微分形式是因为反应速率本身往往随时间变化。 对于某一化学反应:

hH gG bB aA +→+

其反应速率可用 dt dC A -、dt dC B -、dt dC G 或 dt

dC

H 表示,通常采用其中较易测定者。

注意:①反应速率(速度)为正值,如“dt

dC A

-

” 为正值。 ②分别用 dt dC A -、dt dC B -、dt dC G 或 dt dC

H 表示速率时,其数值

不一定相同,但它们之间有如下关系:

dt

dC h dt

dC g dt

dC b dt

dC a H G B A

?=

?=

?-

=?-1111 例如:NOBr Br NO 222

→+

有:dt

dC dt

dC dt

dC

NOBr Br NO

?=

-

=?-21212

③速率的“因次”为“浓度·时间-1”,常用“mol ·L -1·s -1”作单位。

2.基元反应和非基元反应

基元步骤(反应):能代表反应机理的,由反应物粒子(分子、原子、离子

或自由基等)一步直接实现的变化。

简单反应:只由一个基元步骤所构成的化学反应。

例如:

复杂反应(非基元反应):由两个或两个以上基元步骤所构成的化学反应。 例如,HCl Cl H 222→+ 由四个基元步骤组成: M Cl M Cl +?→+22

?+→+?H HCl H Cl 2

?+→

+?Cl HCl Cl H 2

M Cl M

Cl +→+?22

M — 只参加反应物粒子的碰撞而不参加反应的粒子,它只起

转移能量的作用。

反应分子数:每一基元步骤中发生反应所需要的反应物粒子数。 基元反应包括:

单分子反应:

双分子反应: O H H COOC CH OH H C COOH CH 2523523+→+- 三分子反应: HI I H 222→?+ 四分子及四分子以上的基元反应尚未发现。

3.基元反应的速率方程——质量作用定律

质量作用定律:对于简单反应,其反应速率与各反应物浓度以反应式

中的计量系数为指数幂的乘积成正比。

例如:hH gG bB aA +→

+

b B a A C kC ?=υ

注意:①质量作用定律不适用于复杂反应,但对组成复杂反应的各简单反应

仍然适用。

②若反应速率方程按质量作用定律导出的与实验测出的不一致,则可以肯定该反应为复杂反应,即使两者一致也不能肯定该反应为简单反应。

4.速度(速率)方程的一般形式、反应级数 (1)速度(速率)方程

速度(速率)方程:化学反应速率 υ 与反应物、产物浓度 C 的函数关系

式 ),( B A C C f =υ

(2)动力学方程:反应物、产物浓度 C 与反应时间 t 的函数关系式

)(t f C =

速度(速率)方程、动力学方程都需要依据实验数据来确定,两者的关系为:

积 分

速度(速率)方程 动力学方程 微 分 (3)反应级数 n

对于许多化学反应,速率方程形式为 β

αυB A A C kC dt

dC ?=-

=,

α、 β 分别称为该反应对物质A 、B 等的级数。例如,1=α,则称该反应对物质A 为一级。

各浓度指数之和 ++=βαn 称为反应的总级数。

注意:①α、 β 等都是由实验数据来确定的常数。

②α、 β 等可以是零、正负整数或分数。

③对不属于 β

αυB A C kC ?= 形式的反应,反应级数无意义。

例如:HBr Br H 22

2→+

2

2

22

15

.0Br HBr Br

H H C C k C kC dt dC ?+?=

-’ 其反应级数无意义。 4、速率常数k

反应速率可表示为: β

αυB A C kC ?=,其中k 称为速率常数(速度常数)或

“比速”。

对于不同的反应,k 值不同。

对于指定的反应,k 值与浓度无关,与反应温度及所用催化剂有关。

注意:k 是有单位的量,通常根据其单位可确定该反应的反应级数。

§11.2速率公式的积分形式(动力学方程)

1、零级反应

速率方程与反应物质浓度无关者称为零级反应,零级反应的动力学方程为

0][k dt A d r =-

= 或 0k dt dx

=

t k x 0= (x 为反应物的浓度的消耗量,或t 时刻产物的浓度)

当2/a x =时

02

12k a

t =

反应的总级数为零级的反应并不多,已知的零级反应中最多的是表面催化反应,例如氨在金属上的分解,

22332H N NH W +???→?催化剂

因为只有吸附在W催化剂 表面上的NH3才能发生如上的反应,如果NH3

在W上的吸附已达饱和状态时,再增加氨气相的浓度不会增加氮气在催化剂表面上浓度,所以反应速率和气相NH3的浓度无关,表现为零级反应

2. 一级反应

反应速率与反应物浓度的一次方成正比的反应为一级反应。

表示:kC dt dC

=-=υ 化为:dt k C

dC

=- 积分:??=-t

C C dt k C dC

0 得: kt C

C =0

ln

特征:① k 的单位与浓度无关,其量纲为“时间-1”。

② 反应的半衰期(反应物消耗一半时所用的时间)与反应物的起始浓度无关,即:k

k t 693

.02ln 2

1==

③ C ln 对 t 作图得一直线,斜率为“k -”。

一级反应通常包括: ① 大多数热分解反应:2425

22

1

O O N O N +

② 放射性元素的蜕变反应:α+→(氡)(镭)Rn Ra

③ 某些分子的重排反应:

④ 水溶液中的某些水解反应(准一级反应): OH H C COOH CH O

H H COOC CH 5232523+→+

3、二级反应

对于二级反应: 产物→A 2

速率: 2

A A kC dt

dC =-=υ, dt k C dC A A =-2

积分: ??

=-

t

C C

A

A

dt k C dC A

A 0

20

, 得:

kt C C A A =-0

11, 特征:① k 的量纲为“浓度-1·时间-1”。

② 半衰期为:02

11,A kC t =

③ 以

A

C 1

对 t 作图得一直线,斜率为“k ”。 对于二级反应: 产物→+B A 当 00

,,B A C C = 时: 动力学方程为

kt C C A A =-0

11, 当 00

,,B A C C ≠ 时:

设时间为 t 时,产物的浓度为 x x C C A A

-=0,, x C C B B -=0,

))((0,0x C x C k C kC dt

dx

dt dC B A B A A --=?==-

=,υ 化为:

kdt x C x C dx

B A =--)

)((0,0

,

积分:

??=--t

x

B A dt k x

C x C

dx

0,0

,))((

得:

kt C C C C C C A B B A B A =-0

,0,0,0,ln 1

特征:

① 半衰期无意义。 ② 以 B

A

C C ln

对 t 作图得一直线,斜率为“)(0,0,B A C C k -” 用以上方法也可以分析零级和三级反应的特点,在此不作讨论。

§11.3速率方程的确立

对于具有简单级数的反应,只要确定了级数n 和k ,则速率方程和动力学方程即可确定。 1、尝试法

用实验得到的C ~ t 数据,分别代入各级反应的动力学方程,判断所得一组k 值是否接近,确定反应级数。然后求k 的平均值。 2、作图法

有一组 C ~ t 数据:

若 C ln 对 t 作图得一直线,为一级反应。

C

1

对 t 作图得一直线,为二级反应。 3、半衰期法(2

1t 、0C 为已知)

各级反应的半衰期 2

1t 与起始浓度 0C 的关系如下(推导略):

n

AC t -=102

1 (A 为常数) 可得: ???

?

?????

???

?

?-=”’”’002121lg lg 1C C t t n 4. 初始速率法

若某反应速率方程的形式为:n

kC dt

dC

=-

① 将 C 对 t 作图,则第i 点的斜率为 dt

dC i

-

(数值可确定),由

n kC dt dC 11=-

、n

kC dt

dC 22=- 等,可得: 2121lg lg lg lg C C dt dC dt dC n -?

??

??--??? ?

?-= ② 将 n kC dt dC =-

取对数得:C n k dt dC lg lg lg +=??? ??-, 将 ??

? ??-dt dC lg 对 C lg 作图得一直线,由直线的斜率求出n 值,然后由 n kC dt

dC

=-

确定k 值。

5.隔离法

§11.4 温度对反应速度的影响,活化能

实验证明,反应速度对温度的依赖关系大致有五种类型:

因为Ⅰ型最具有普遍意义,故本节只讨论这一类型的反应。

1.阿仑尼乌斯方程

1889年,阿伦尼乌斯提出了速率常数k 与温度的关系式,其微分

形式为:

2

ln RT E

dT k d = 作不定积分,可得:常数+-

=RT

E

k 303.2lg

以 k lg 对 T

1 作图得一直线,由斜率“R E

303.2-”可求E 值。 定积分可得:

将 2ln RT

E

dT k d = 作定积分,可得:121212)(ln T RT T T E k k -= 由 E T T k k ?1212和、、

3.活化能与反应热的关系

19世纪末,阿仑尼乌斯根据实验数据总结出一个经验公式:

C T

B

k +=ln B 、C — 与反应种类有关的常数 在此之前,范特霍夫曾用热力学的动态平衡观点来处理气相中的可逆反应:

A C k ++=υ,

B

C k --=υ

反应达到平衡时:-+

=υυ

反应的平衡常数:-

+

==

k k C C K A B C 由热力学可知: 2ln RT

U

dT K d C ?= 如果把反应的内能增量 U ? 看作两项某种能量之差: -+-=?E E U

则: 2

2ln ln RT E RT E dT k d dT k d -

+-+-=- 有:

常数+=++2ln RT

E

dT k d 常数+=-

-2

ln RT

E dT k d 如果把常数视为零,积分可得: C RT

E

k +-

=ln C — 常数 阿仑尼乌斯在此启发下得到了指数定律: RT

E k k -

=0ln ln 化为:RT

E e

k k

-=0

0k — 称“指前因子”或“频率因子”,对于指定的反应其为常数,

与温度无关。

E — 反应的活化能

2.活化能的概念及其实验测定 (1)活化能

活化分子:分子只有经过碰撞才能发生化学反应,但不是分子间的每一次碰

撞都能发生反应,只有那些能量较高的分子之间的碰撞才能发生反应,这种分子称“活化分子”。

活化能:活化分子的平均能量比普通分子平均能量的超出值,不同的反应活

化能数值不同。

(2)对活化能的讨论

① 阿仑尼乌斯公式不仅适用于简单反应,也适用于具有明确级数n 和速率常数

k 的复杂反应。复杂反应的活化能称为“表观活化能”,用 表E 表示:

RT

E e

k k 表-

=0

例如: 2

1

3

21k k k k =

, 3212

1E E E E -

+=表 即复杂反应的表观活化能等于组成该复杂反应的各简单反应的活化能之和。

② 因为活化能为正值,对于指定的反应,温度 T 升高,RT

1

- 增大,故k 值增大,反之亦然。 ③ 由 RT

E e

k k

-

=0,可得 2

ln RT E

dT k d =。可以看出,活化能越大的反应,其速率常数随温度的变化率也越大。

(3)活化能的实验测定

作图法

将 2ln RT E dT k d = 作不定积分,可得:常数+-=RT E

k 303.2lg 以 k lg 对 T

1 作图得一直线,由斜率“R E

303.2-”可求E 值。

计算法

将 2ln RT

E

dT k d = 作定积分,可得:121212)(ln T RT T T E k k -= 由 E T T k k ?1212和、、 3.活化能与反应热的关系

范特霍夫曾用热力学的动态平衡观点来处理气相中的可逆反应:

A C k ++=υ,

B

C k --=υ

反应达到平衡时:-+

=υυ

反应的平衡常数:-

+

==

k k C C K A B C 由热力学可知: 2

ln RT U

dT K d C ?= 如果把反应的内能增量 U ? 看作两项某种能量之差: -+-=?E E U 则:

22ln ln RT

E

RT E dT k d dT k d -+-+-=- 有: 常数+=+

+2

ln RT

E dT k d

常数+=--2ln RT

E

dT k d 如果把常数视为零,积分可得:

C RT

E

k +-=ln C — 常数

阿仑尼乌斯在此启发下得到了指数定律: RT

E k k -

=0ln ln 化为:RT

E e

k k

-=0

0k — 称“指前因子”或“频率因子”,对于指定的反应其为常数,

与温度无关。

E — 反应的活化能

§11.5 典型复合反应

1.对行反应(对峙反应)

设正、逆向变化均为一级可逆反应:

t = 0: a 0

t = t : a – x x 平衡时:a – x e x e

x k x a k dt

dx

-+--=)( 化为:??=+--++t

x

dt x k k a k dx

0)( 得: t k k x

k k a k a

k )()(ln

-+-++++=+- 又: -

+=-=

k k

x a x K e e C

则: t k k x

x x e e

)(ln

-++=- 或: t k k C C C C e

A A e

A A )(ln 0-++=--,,, 以 )ln(,e A A C C - 对 t 作图,由直线斜率可求出 )(-++k k ,由C K 求出

-

+

k k ,两者联立可求得 -+k k 和。 将A 和B 的浓度对时间作图如下:

动力学特征:反应物A 的浓度随时间的增长不可能降至为零,即产物B 的

浓度不可能达到反应物A 的起始浓度。

2.平行反应

平行反应:由相同的反应物同时进行几个不同的反应。 设有平行反应:

A B C

t = 0: a 0 0

t = t : a –x y z ( x = y + z )

))(()()(2121x a k k x a k x a k dt

dz dt dy dt dx -+=-+-=+= 上式积分得:t k k x

a a

)(ln

21+=- 又: )(1

x a k dt

dy

-=,)(2x a k dt dz -= 则: 2

1k k z y

= 由 t k k x

a a )(ln 21+=-,得 t k k e a x a )(21)(+-?=- 有: t

k k e a k dt dy )(121+-?=,积分得:??????-+=+-t k k e k k a k y )(211211 t

k k e a k dt

dz )(221+-?=,积分得:??????-+=+-t k k e k k a k z )(212211

动力学特征:反应过程中各产物数量之比保持恒定。

选择 催化剂

反应选择性的控制方法: 调节 温度

注意:平行反应中,快者为速率控制步骤。

温度对反应选择性的控制:

目的:控制反应温度,使反应1的速度增大,反应2的速度减小。

若: 大,大,

高,→→→?y k k T E E 2

1

21 小,小,高,→→→?y k k T E E 2

1

21

因为:RT

E e

k k 1101

-

=,RT

E e

k k 2202-

=

化为:RT E k k 1101ln ln -=,RT

E k k 2

202ln ln -=

当 E 1 > E 2时(E 1 < E 2的情况略): 2010

k k ?:两条直线L

1

和L 2相交,温度较低时,12k k ??,整个反应

以反应2为主;温度较高时,21k k ??,整个反应以反应1

为主。

2010

k k ?:两条直线L

1

和L 2不可能相交,总有12

k k ??,调节温度对

选择性无影响。

3.连串反应

连串反应: 需要经过几个连续的基元步骤才能达到最后产物的反应。 设有连串反应为:

t = 0: a 0 0

t = t : a –x x - y y

有: )(1x a k dt dx

-= ①

)()()

(21y x k x a k dt y x d ---=- ② )(2y x k dt

dy

-= ③ 由方程①得:t k x

a a

1ln =- t k e a x a 1)(-?=- )(t k e a x 11--=

由方程②得:01122=--+-)(t

k e a k y k dt

dy 此方程符合微分方程 0)()(=++x Q y x P dt

dy

形式,解微分方程得:???

?

??-+--=--t k t k e k k k e k k k a y 211211221

则可得:t k A

e a C 1-?=

x a C A -=

()

t

k t k B e e a k k k C 211

21

----=

y x C B

-=

???

? ??-+--=--t k t k C e k k k e k k k a C 211211221 y C C =

连串反应中A 、B 、C 的浓度与时间的关系如图:

动力学特征:中间产物B 有极大值

若中间产物B 是需要的产物,可以求出B 的浓度达到极大值的时间:令

0=dt

dC B

可得 2

12

1ln

k k k k t B -=极大,

注意:对于连串反应,慢者为速率控制步骤。

温度对反应选择性的控制:

RT

E e

k k 1101-

=,RT

E e

k k 2202-

=

RT E k k 1101ln ln -

=,RT

E k k 2

20

2ln ln -= 当 E 1 > E 2时(E 1 < E 2的情况略):

2010k k ?:两条直线L

1

和L 2相交,低温时,总反应由反应1控制;

高温时,总反应由反应2控制。

2010

k k ?:两条直线L

1

和L 2不会相交,总反应始终由反应1控制。

§11.6 复合反应速率的近似处理法

1、连锁反应(链反应)

连锁反应:只要用某种方法引起反应发生,就会发生一系列的连串反应,并

使反应自动进行下去。

例如:石油裂解、某些烃类的热解和燃烧及爆炸等反应均与连锁反应有关。

连锁反应包括直链反应和支链反应(如爆炸),这里主要讨论直链反应。 链反应包括三个基本步骤(不是基元反应): ① 链引发:正常分子形成自由基的步骤。

② 链传递:自由基与正常分子反应生成产物,同时又生成自由基。 ③ 链终止:自由基自身结合形成正常分子。

例如,HCl Cl H 22

2→+ 包括下列四个基元反应(三个基本步骤):

??→?Cl Cl k 21

2 链引发

?+?→?

+?H HCl H Cl k

2

2 链传递

?+?→?

+?Cl HCl Cl H k

3

2 24

2Cl Cl k

?→?

? 链终止

实验测定该反应的速率方程为:

21

Cl H HCl

22C kC dt

dC = 反应总级数为1.5级

2、稳态法

稳态(法):当反应达到稳定状态后,可近似认为自由基的浓度保持不变,

0=dt

dC 自由基

。 反应 HCl Cl H 22

2→+ 的四个基元反应如下:

??→?Cl Cl k 21

2

?+?→?

+?H HCl H Cl k

2

2 ?+?→?

+?Cl HCl Cl H k

3

2 24

2Cl Cl k

?→?

? 用稳态法处理有:

0=?dt dC H ,

即 02232=-=???Cl H H Cl H C C k C C k dt

dC

得 2232Cl H H Cl C C k C C k ??=

0=?dt dC Cl ,即 022222

431=--+=????H Cl Cl Cl H Cl Cl C C k C k C C k C k dt

dC 得 222212312

4Cl H Cl Cl H Cl Cl C k C C k C C k C k C k =-+=???

则 2

1

Cl 41Cl 2C k k C ???

? ??=?

【高考生物】运动生物化学考题(A卷)

(生物科技行业)运动生物化学考题(A卷)

运动生物化学考题(A卷) 一.名词解释:(每题4分,共24分) 1.电子传递链(呼吸链) 2.底物水平磷酸化(胞液) 3.糖酵解作用 4.酮体 5.氨基酸代谢库 6.运动性疲劳 二.填空题:(每空1分,共25分) 1.运动生物化学是生物化学的分支,是研究时体内的化学变化即及其调节的特点与规律,研究运动引起体内变化及其的一门学科。是从生物化学和生理学的基础上发展起来的,是体育科学和生物化学及生理学的结合。 2.据化学组成,酶可以分为:类和类,在结合蛋白酶类中的蛋白质部分称之为,非蛋白质部分称为(或辅助因子)。 3.人体各种运动中所需要的能量分别由三种不同的能源系统供给。即、、。 4.生物氧化中水的生成是通过电子呼吸链进行的,在呼吸链上有两条呼吸链,一条为:NADH 氧化呼吸链,一分子NADH进入呼吸链后可产生分子的ATP;另一条为FADH2氧化呼吸

链,一分子FADH2进入呼吸链后可产生分子ATP。 在肝脏,每分子甘油氧化生成乳酸时,释放能量可合成ATP;如果完全氧化生成CO2和H2O时,则释放出的能量可合成ATP。 5.正常人血氨浓度一般不超过μmol/L。 评价运动时体内蛋白质分解代谢的常用指标是尿素氮;尿中。 血尿素在安静正常值为毫摩尔/升 6.运动强度的生化指标有、、;运动负荷量的生化评定指标主要有:、、、。 三、辨析题:(判断正误,如果表述错误,请将正确的表述论述出来。每题判断正误2分,论述2分,共16分) 1.安静时,运动员血清酶活性处于正常范围水平或正常水平的高限;运动后或次日晨血清酶活性升高;血清中酶浓度升高多少与运动持续时间、强度和训练水平有关。运动员安静时血清升高是细胞机能下降的一种表现,属于病理性变化。 2.底物水平磷酸化与氧化磷酸化都是在线粒体中进行的。 3.所有的氨基酸都可以参与转氨基作用。 4.脂肪分子中则仅甘油部分可经糖异生作用转换为糖。脂肪酸不能转化为糖。

化学动力学基础(一、二)习题

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化学动力学基础(一、二)习题 一、选择题: 1、某反应的速率常数k=0.0462分-1,又知初始浓度为0.1mol.dm-3,则该反应的半衰期为: (A) 1/(6.93×10-2×0.12) (B) 15分(C) 30分(D) 1/(4.62×102×0.1)分 答案:(B) 2、某一级反应, 当反应物的浓度降为起始浓度的1%时,需要t1秒, 若将反应物的浓度提高一倍, 加快反应速率, 当反应物浓度降低为起始浓度的1%时, 需时为t2, 则: (A ) t1﹥t2(B) t1=t2 (C) t1﹤t2(D) 不能确定二者关系 答案:(B) 3、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) 三级反应(D) 二级反应 答案:(B )

4、反应A→B(Ⅰ);A→D(Ⅱ), 已知反应Ⅰ的活化能E1大于反应Ⅱ的活化能E2, 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) 降低反应温度 (C) 延长反应时间(D) 加入适当的催化剂 答案:C 5、由基元步骤构成的复杂反应:2A→2B+C A+C→2D,以C物质的浓度变化表示反应速率的速率方程(已知:-dC A/dt=K A1C A2-K A2C B2C c+K A3C A C C ) 则 (A)dC c/dt=K A1C A2-K A2C B2C c+K A3C A C C (B)dC c/dt=1/2K A1C A2-1/2K A2C B2C c+1/2K A3C A C C (C)dC c/dt=2K A1C A2-2K A2C B2C c+2K A3C A C C (D)dC D/dt=-K A3C A C C 答案:(B) 6、反应Ⅰ, 反应物初始浓度C0’, 半衰期t1/2’, 速率常数K1, 反应Ⅱ, 反应物初始浓度C0”, 半衰期t1/2”, 速率常数K2,

化学动力学基础(一)

化学动力学基础(一) 教学目的与要求: 使学生了解和掌握化学动力学的一些基本概念,测定化学反应速率的一般方法,几种简单级数反应的动力学特征,几种典型的复杂分应的动力学特征,温度对反应速率的影响,有自由基参加的反应的动力学特征,拟定反应动力学方程的一般方法。 重点与难点: 化学动力学的一些基本概念:反应的级数与反应的分子数,基元反应与非基元反应以及反应的速率的描述方法等;简单级数反应的动力学特征,几种典型复杂反应的动力学特征,温度对反应速率的影响(反应的活化能的概念),链反应的动力学特征以及动动学方程的推导方法。 §11.1 化学动力学的任务和目的 化学反应用于生产实践所遇到的两个方面的问题和热力学的局限性以及化学动力学的必要性,它的实际意义。 化学动力学的基本任务:1.研究化学反应的速率,以及各种因素(浓度,压力,温度,催化剂)对速率的影响。2.研究反应的机理(历程)。 化学动力学与物质结构的关系:化学动力学和化学热力学的研究方法是不同的。它要研究反应速率及其影响的因素,必须了解体系的物质结构方面的知识,同时,通过对反应速率以及反应机理的研究,也可以加深人们对物质结构的认识。 化学动力学的发展过程:第一阶段,宏观动力学阶段,主要从宏观上测定化学反应的速率,确定反应的级数,在此阶段,确立了质量作用定律和阿累尼乌斯定律,并提出了活化能的概念。 第二阶段,包括从宏观动力学到微观动力学的过程,以及从微观研究化学反应的速度。在这一阶段,建立了各种反应的速度理论,如碰撞理论,过渡状态理论,链反应,单分子反应速度等理论,从二十世纪五十年代开始,分子束和激光技术应用于化学动力学的研究,使人们进入到了态--态反应的层次,研究不同量子态的反应物和产物的速率,以及反应的细节。 化学动力学理论还不能象热力 学理论那样系统和完善。 §11.2化学反应速 率表示法 反应系统中反应物的消耗和

运动生物化学学习重点大全

绪论生物化学:是研究生命化学的科学,它从分子水平探讨生命的本质,即研究生物体的分子结构与功能、物质代谢与调节及其在生命活动中的作用。运动生物化学:是研究人体运动时体内的化学变化即物质代谢及其调节的特点与规律,研究运动引起体内分子水平适应性变化及其机理的一门学科。 运动生物化学的任务主要体现在:1、解释人体运动变化的本质;2、评定和监控运动人体的机能;3、科学的知道体育锻炼和运动训练。 第一章 1.酶催化反应的特点是什么?影响酶促反应速度的因素有哪些? 一、高效性;二、高度专一性;三、可调控性 一、底物浓度与酶浓度对反应速度的影响;二、PH对反应速度的影响;三、温度对反应速度的影响;四、激活剂和抑制剂对反应速度的影响; 2.水在运动中有何作用?水代谢与运动能力有何关系? 人体内的水是进行生物化学反应的场所,水还具有参与体温调节、起到润滑等作用,并与体内的电解质平衡有关。 运动时,人体出汗量迅速增多,水的丢失加剧。一次大运动负荷的训练可以导致人体失水2000~7000ml,水丢失严重时即形成脱水,会不同程度的降低运动能力。 3.无机盐体内有何作用?无机盐代谢与运动能力有何关系? 无机盐在体内中解离为离子,称为电解质,具有调节渗透压和维持酸碱平衡等重要作用。

4.生物氧化合成ATP有几种形式,他们有何异同? 生物氧化共有两种形式:1、底物水平磷酸化;2、氧化磷酸化 相同点:1、反应场所都是在线粒体;2、都要有ADP和磷酸根离子存在 不同点:1、在无氧代谢供能中以底物水平磷酸化合成ATP为主,而人体所利用的ATP约有90%来自于氧化磷酸化的合成即在有氧代谢中主要提供能量;2、底物水平低磷酸化不需要氧的参与,氧化磷酸化必须要有氧;3、反应的方式不同。 5.酶对运动的适应表现在哪些方面?运动对血清酶有何影响? 一、酶催化能力的适应;二、酶含量的适应。 ①、运动强度:运动强度大,血清酶活性增高 ②、运动时间:相同的运动强度,运动时间越长,血清酶活性增加越明显 ③、训练水平:由于运动员训练水平较高,因此完成相同的运动负荷后,一般人血清酶活性增高比运动员明显 ④、环境:低氧、寒冷、低压环境下运动时,血清酶活性升高比正常环境下明显。 6.试述ATP的结构与功能。 ATP分子是由腺嘌呤、核糖和三个磷酸基团组成的核苷酸,其分子结构 功能:生命活动的直接能源;合成磷酸肌酸和其他高能磷酸化合物 7.酶:酶是生物体的活性细胞产生的具有生物催化功能的蛋白质。 生物氧化:指物质在体内氧化生成二氧化碳和水,并释放出能量的过程。生物氧化实际上是需氧细胞呼吸作用中一系列氧化---还原反应,故又称为细胞呼吸。 同工酶:人体内有一类酶,他们可以催化同一化学反应,但催化特性、理

化学反应动力学第三、四章习题答案

《化学反应动力学》 第 三、四章习题 1、试推导A + B → P ,当其为二级反应r = k [A][B]时,其积分速率方程为: ln{1 + Δ0(P 0 - P ∞)/ [A]0(P t – P ∞)} = ln [B]0 / [A]0 +Δ0k t 式中,P 为用物理仪器测定的体系的某种物理性质(如吸光系数),该性质与浓度有线性 关系,Δ0 = [B]0 - [A]0 解: 设B 过量 A + B → P t = 0 [A]0 [B]0 P 0 = [A]0λA + [B]0λB + λM (1) t = t [A]0-x [B]0-x P t = ([A]0-x) λA + ([B]0-x) λB + λM (2) t = ∞ [B]0 - [A]0 P ∞ = ([B]0- [A]0) λB + λM (3) 据二级反应速率方程: ) ]([][)]([][ln ][][1 000000x B A x A B B A kt ---= x x A A B kt B A --+=-000000]B [][ln ][][ln )][]([ kt A B x A x B 00 00][][ln ][][ln ?+=-- (1)-(3)得:P 0 – P ∞= [A]0(λA +λB ) , 即:0 0A ][A P P B ∞ -=+λλ (1)-(2)得:P 0 – P t =λA x + λB x 由上面两式可得:000][A P P P P x t ∞ --= 0000 00000][][][][ln ][][ln A P P P P A A P P P P B x A x B t t ∞ ∞ ------ =-- 0 00000000000][][][][][][][][ln A P A P P A P A P A P A P B P B t t +--+--=∞∞ ) (][][][][][)][]([ln 00000000∞∞∞∞-+-+--=P P A P A P A P A P B P A B t t

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:

运动生物化学 名词解释

运动生物化学:运动生物化学是生物化学的一个分支学科。是用生物化学的理论及方法,研究人体运动时体内的化学变化即物质代谢及其调节的特点与规律,研究运动引起体内分子水平适应性变化及其机理的一门学科。 1、新陈代谢:新陈代谢是生物体生命活动的基本特征之一,是生物体内物质不断地进行着的化学变化,同时伴有能量的释放和利用。包括合成代谢和分解代谢或分为物质代谢和能量代谢。 2、酶:酶是由生物细胞产生的、具有催化功能和高度专一性的蛋白质。酶具有蛋白质的所有属性,但蛋白质不都具有催化功能。 3、限速酶:限速酶是指在物质代谢过程中,某一代谢体系常需要一系列酶共同催化完成,其中某一个或几个酶活性较低,又易受某些特殊因素如激素、底物、代谢产物等调控,造成整个代谢系统受影响,因此把这些酶称为限速酶。 4、同工酶:同工酶是指催化相同反应,而催化特性、理化性质及生物学性质不同的一类酶。 5、维生素:维生素是维持人体生长发育和代谢所必需的一类小分子有机物,人体不能自身合成,必须由食物供给。 6、生物氧化:生物氧化是指物质在体内氧化生成二氧化碳和水,并释放出能量的过程。实际上是需氧细胞呼吸作用中的一系列氧化-还原反应,又称为细胞呼吸。 7、氧化磷酸化:将代谢物脱下的氢,经呼吸链传递最终生成水,同时伴有ADP磷酸化合成ATP的过程。 8、底物水平磷酸化:将代谢物分子高能磷酸基团直接转移给ADP生成ATP的方式。 9、呼吸链:线粒体内膜上的一系列递氢、递电子体按一定顺序排列,形成一个连续反应的生物氧化体系结构,称为呼吸链 。1、糖酵解:糖在氧气供应不足的情况下,经细胞液中一系列酶催化作用,最后生成乳酸的过程称为糖酵解。 2、糖的有氧氧化:葡萄糖或糖原在有氧条件下氧化分解,生成二氧化碳和水,同时释放出大量的能量,该过程称为糖的有氧氧化。 3、三羧酸循环:在线粒体中,乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合成柠檬酸,再经过一系列酶促反应,最后生成草酰乙酸;接着再重复上述过程,形成一个连续、不可逆的循环反应,消耗的是乙酰辅酶A,最终生成二氧化碳和水。因此循环首先生成的是具3个羧基的柠檬酸,故称为三羧酸循环。 4、糖异生作用:人体中丙酮酸、乳酸、甘油和生糖氨基酸等非糖物质在肝脏中能生成葡萄糖或糖原,这种由非糖物质转变为葡萄糖或糖原的过程称为糖异生。 1、脂肪:脂肪是由3分子脂肪酸和1分子甘油缩合形成的化合物。 2、必需脂肪酸:人体不能自身合成,必须从外界摄取以完成营养需要的脂肪酸。如亚麻酸、亚油酸等。 3、脂肪动员:脂肪细胞内储存的脂肪经脂肪酶的催化水解释放出脂肪酸,并进入血液循环供给全身各组织摄取利用的过程,称为脂肪动员。 4、β-氧化:脂肪酸在一系列酶的催化作用下,β-碳原子被氧化成羧基,生成含2个碳原子的乙酰辅酶A和比原来少2个碳原子的脂肪酸的过程。 5、酮体:在肝脏中,脂肪酸氧化不完全,生成的乙酰辅酶A有一部分生成乙酰乙酸、β-羟丁酸、丙酮,这三种产物统称酮体。 1、氧化脱氨基作用:通过氧化脱氨酶的作用,氨基酸转变为亚氨基酸,再水解为α-酮酸和氨的过程。

关于运动生物化学知识总结

辨析体能、体适能、体质、身体素质。 体能,即运动员身体素质水平的总称。即运动员在专项比赛中体力发挥的最大程度、也标志着运动员无氧训练和有氧训练的水平,反映了运动员机体能量代谢水平。体能即人体适应环境的能力。包括与健康有关的健康体能和与运动有关的运动体能。 体适能是Physical Fitness的中文翻译,是指人体所具备的有充足的精力从事日常工作(学习)而不感疲劳,同时有余力享受康乐休闲活动的乐趣,能够适应突发状况的能力。 美国运动医学学会认为:体适能包括“健康体适能”和“技能体适能”。 健康体适能的主要内容如下: ①身体成分:即人体内各种组成成分的百分比,身体成分保持在一个正常百分比范围对预防某些慢性病如糖尿病、高血压、动脉硬化等有重要意义。 ②肌力和肌肉耐力:肌力是肌肉所能产生的最大力量,肌肉耐力是肌肉持续收缩的能力,是机体正常工作的基础。 ③心肺耐力:又称有氧耐力,是机体持久工作的基础,被认为是健康体适能中最重要的要素。 ④柔软素质:是指在无疼痛的情况下,关节所能活动的最大范围。它对于保持人体运动能力,防止运动损伤有重要意义。 技能体适能包括灵敏、平衡、协调、速度、爆发力和反应时间等,这些要素是从事各种运动的基础,但没有证据表明它们与健康和疾病有直接关系。[1] “体适能”可视为身体适应生活、运动与环境(例如;温度、气候变化或病毒等因素)的综合能力。体适能较好的人在日常生活或工作中,从事体力性活动或运动皆有较佳的活力及适应能力,而不会轻易产生疲劳或力不从心的感觉。在科技进步的文明社会中,人类身体活动的机会越来越少,营养摄取越来越高,工作与生活压力和休闲时间相对增加,每个人更加感受到良好体适能和规律运动的重要性。在测量上,体适能分为心肺适能、肌肉适能、与体重控制三个面向。 体质:由先天遗传和后天获得所形成的,人类个体在形态结构和功能活动方面所固有的、相对稳定的特性,与心理性格具有相关性。个体体质的不同,表现为在生理状态下对外界刺激的反应和适应上的某些差异性,以及发病过程中对某些致病因子的易感性和疾病发展的倾向性。所以,对体质的研究有助于分析疾病的发生和演变,为诊断和治疗疾病提供依据。 身体素质,通常指的是人体肌肉活动的基本能力,是人体各器官系统的机能在肌肉工作中的综合反映。身体素质一般包括力量、速度、耐力、灵敏、柔韧等。

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]

“运动生物化学”课程教学大纲

“运动生物化学”课程教学大纲 教研室主任:田春兰执笔人:王凯 一、课程基本信息 开课单位:体育科学学院 课程名称:运动生物化学 课程编号:144213 英文名称:sports biochemistry 课程类型:专业方向任选课 总学时: 36理论学时:36 实验学时: 0 学分:2 开设专业:休闲体育 先修课程:运动解剖运动生理 二、课程任务目标 (一)课程任务 运动生物化学是从分子水平上研究运动与身体化学组成之间的相互适应,研究运动过程中机体内物质和能量代谢及调节的规律,从而为增强体质、提高竞技能力提供理论和方法的一门学科,是一门科学性和应用性很强的学科。重视最新科学成就的介绍和体现体育专业的特点及需要。在体育科学和体育教学中占有重要的地位,在体育专业各层次教学中被列为专业基础理论课,是体育院校学生的必修课。 (二)课程目标 在学完本课程之后,学生能够: 1.使学生初步了解运动与身体化学组成之间的相互适应,初步掌握运动过程中机体物质和能量 代谢及调节的基本规律。 2.为增强体质、提高竞技能力(如运动性疲劳的消除和恢复、反兴奋剂及其监测技术、机能监 控和评定、制定运动处方等)提供理论和方法。 3.增强学生的科学素养,培养科学思维的良好习惯。 三、教学内容和要求

第一章绪论 1.理解运动生物化学的概念,研究任务,发展、现状及展望; 2.了解运动生物化学在体育科学中的地位;激发学生学习本学科的兴趣; 3.使学生树立整体观、动态观,用辩证的思维去看待生命、看待运动人体。 重点与难点:运动生物化学的概念;运动生物化学的研究任务。 第二章糖代谢与运动 1.掌握糖的概念、人体内糖的存在形式与储量、糖代谢不同化学途径与ATP合成的关系; 2.了解糖酵解、糖的有氧氧化的基本代谢过程及其在运动中的意义; 3.掌握糖代谢及其产物对人体运动能力的影响; 4.熟悉糖原合成和糖异生作用的基本代谢过程及其在运动中的意义; 5.了解运动训练和体育锻炼中糖代谢产生的适应性变化。 重点与难点:糖代谢的不同化学途径及其与ATP合成的关系 第三章脂代谢与运动 1.掌握脂质的概念与功能、脂肪酸分解代谢的过程; 2.了解酮体的生成和利用及运动中酮体代谢的意义; 3.掌握运动时脂肪利用的特点与规律; 4.理解运动、脂代谢与健康的关系。 重点与难点:脂肪酸分解代谢的过程、酮体代谢的意义;运动时脂肪利用的特点与规律。第四章蛋白质代谢与运动 1.掌握蛋白质的概念、分子组成和基本代谢过程; 2.理解蛋白质结构与功能的辩证关系。 3.了解运动与蛋白质代谢和氨基酸代谢的适应。 重点与难点:运动时蛋白质和氨基酸代谢变化的规律;蛋白质的代谢过程; 第五章水无机盐维生素的生物化学与运动 1.了解掌握水的生物学功能与对运动能力影响 2.了解掌握无机盐的生物学功能及与运动能力的关系 3.了解掌握维生素的生物学功能与运动能力的关系 第六章酶与激素 1了解酶的特点,理解运动中酶的适应变化及运动对血清酶的影响和应用 2了解运动对

运动生物化学

一.名词解释 1运动生物化学:从分子水平上研究生物体化学组成和生命过程化学变化特点和规律,从而阐明生命现象本质的一门科学。 2、酶:是一类由活性细胞产生的具有催化作用和高度专一性的特殊蛋白质。简单说,酶是具有催化功能的蛋白质。 3生物氧化:能源物质在生物体内氧化生成CO2和H2O并释放出能量的过程。 4、糖酵解:糖在氧气供应不足的情况下,经细胞液中一系列酶催化,最后生成乳酸的过程。 5、糖有氧氧化:葡萄糖或糖原在有氧条件下氧化分解生成CO2和水,同时释放出大量能量的过程 6葡萄糖-丙氨酸循环:运动时肌肉中糖代谢加强,其代谢中间物丙酮酸经转氨基作用生成丙氨酸,后者经血液循环转运至肝脏经糖异生转变为葡萄糖后再输入到血液中的过程。 7、磷酸原:ATP和CP 的合称,两者的分子结构中,均含有高能磷酸键,在代谢中通过转移磷酸基团的过程释放能量。 8、运动性疲劳:机体生理过程不能持续其机能在一特定水平上或不能维持预定的运动强度。9超量恢复:运动中消耗的能源物质在运动后一段时间内不仅恢复到原来水平,甚至超过原来水平的现象。 10、中枢疲劳:由运动引起的、发生在从大脑到脊髓运动神经元的神经系统的疲劳。 11、外周疲劳:指运动引起的骨骼肌功能下降,不能维持预定收缩强度的现象。 12、糖异生:从非糖物质转变为葡萄糖或糖原的过程 二.是非判断题 1、人体的化学组成是相对稳定的,在运动的影响下,一般不发生相应的变化。T 2、运动生物化学是研究生物体化学组成的一门学科。T 3、1937年Krebs提出了三羧酸循环的代谢理论。T 4、《运动生物化学的起源》是运动生物化学的首本专著。F 5、酶是蛋白质,但是不是所有的蛋白质都是酶。T 6、通过长期训练可以提高酶活性、增加酶含量。T 7、一般意义上的血清酶是指那些在血液中不起催化作用的非功能性酶。T 8、训练引起的酶催化能力的适应性变化,可因停训而消退.T 9、CP是骨骼肌在运动过程中的直接能量供应者。F 10、生物氧化发生的部位在细胞质。F 11、生物氧化中生成的水由有机物脱羧产生,二氧化碳由碳和氧结合生成。F 12、人体所利用的ATP都是来自氧化磷酸化的合成。F 13、在以无氧代谢供能为主的运动中,肌肉收缩所需的ATP 主要是以底物 水平磷酸化的方式合成的。T 14、糖类物质就是碳水化合物。F 15运动饮料中常配入4~8(10)个葡萄糖单位的低聚糖,以有利于糖的利用和水分的吸收。T 16、血糖是骨骼肌利用的最重要肌内燃料。F 17、常见的低聚糖是麦芽糖、半乳糖和蔗糖。F 18、多糖一般无甜味,而且不易溶于水。T 19、脑组织糖原储量很少,正常大脑生理活动所需要的能量主要来自血浆游离脂肪酸。F 20、肌糖原可以大量分解成葡萄糖释放进入血液维持血糖稳定.F 21、糖酵解的底物在短时间激烈运动中主要是肌糖原。T

物理化学动力学全解

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

运动生物化学》试卷

《运动生物化学》试卷1 一、填空(20分) 1、ATP是生命活动的能源,ATP和CP统称 为。写出ATP的结构式。ATP再合成的途径有、 和。 2、无机盐是人体重要的组成成份,可分为常量元素和两类。 3、糖是和及其衍生物的总称。动物多糖又称主要贮存于和组织中。血糖是指。 4、糖异生是指,其过程主要在组织进行,糖异生主要的底物有、、和。 5、脂肪又称为,其通式是。酮体是的正常代谢中间产物,包括、和。酮体主要在组织中生成。 6、氨基酸脱氨基主要有和两种方式,支链氨基酸包括、和。 7、尿素是分解代谢的最终产物之一。血尿素升高一般出现在运动后。训练周期中,血尿素开始上升,然后逐渐恢复正常,说明。 8、乳酸是的最终产物。运动时,是

生成乳酸的主要部位。乳酸的消除途径有、、 、。 二、名词解释(10分) 1、同工酶: 2、氧化磷酸化: 3、血浆脂蛋白: 4、葡萄糖-丙氨酸循环(图示): 5、运动性蛋白尿: 三、选择题(单选或多选)(10分) 1、乳酸脱氢酶同工酶LDH5主要存在于。 A、心肌B、肝脏C、肾脏D、骨骼肌 2、糖酵解的关键限速酶是。 A、CKB、LDHC、PFKD、HK 3、运动训练对磷酸原系统的影响有。 A、明显提高ATP酶活性B、明显提高ATP储量 C、提高CK活性D、提高ATP转换速率。 4、导致外周疲劳的代谢因素有。 A、γ-氨基丁酸浓度升高B、能源物质消耗 C、代谢产物堆积D、5-羟色胺增多 5、酶催化反应的特点是。 A、高效性B、高度专一性 C、不稳定性D、可调控性 四、判断题(正确的打“√”错误的打“×”)(10分) 1、肌糖元可分解为葡萄糖,释放入血供其他组织利用。() 2、辅酶I(NAD+)分子中含维生素PP,其功能是传递氢原子。

化学反应动力学第一章习题答案

化学反应动力学 第一章习题 要求:对每一题的解答都必须写出详细的推导过程。 1、写出零级反应(反应速率为常数)的速率方程;并从速率方程推导其动力学方程。 解:对于零级反应: P A → 反应速率方程:k A k r =?= ][ 根据反应速率的定义: dt A d r ] [-= , 令初始条件:0=t 时, [A] [A]= 对速率方程积分:?? -=t A A kdt A d 0 ] [][][ 得零级反应的动力学方程:kt A A =-][][ 2、已知反应A + B P 为一级反应,其速率方程为: ][] [A k dt A d =- 推导: (1) 该反应关于反应物A 的动力学方程; (2) 反应的半寿期; (3) 平均寿命。 解:(1) 令初始条件:0=t 时, [A] [A]= 对一级反应速率方程:][] [A k dt A d =- 积分 ?? =-t A A kdt A A d 0][][] [] [ 得反应物A 的动力学方程:kt A A -= ][] [ln

(2) 当 [A] 2 1 [A]=时,21][][2 1ln kt A A -= 则,反应的半寿期为:k k t 6932 .02ln 2 1= = (3) 根据平均寿命的定义:当∞ →t 时,0][→A , ][][0 ][A A d t A ??-= τ 由动力学方程:kt A A -= ][] [ln ,得: )ex p(][][kt A A -= ,dt kt A k A d )ex p(][][--= 代入平均寿命方程,得:?∞ = -??=0 1)exp(k dt kt t k τ 3、已知反应A + B P 为基元反应,求: (1) 该反应的速率方程; (2) 反应级数; (3) 从速率方程分别推导反应物A 和B 的浓度与时间的关系式。 解:(1) 因为是基元反应,其速率方程为: ]][[] [][][B A k dt P d dt B d dt A d r ==-=- = (2) 反应级数:211=+=n (3) 设 0=t 时, ][][A A =, ][][B B = t t = 时,x A A -= ][][,x B B -= ][][ 则其速率方程可写为: )])([]([x B x A k dt dx --= 积分: ??=--] [][0 )])([]([A A t kdt x B x A dx 得: ) ]([][)]([][ln )][]([1 x B A x A B B A t k ---= ? 把 ][][],[][B B x A A x -=-= 分别代入上式,得:

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

运动生物化学期末重点

绪论 运动生物化学是生物化学的分支,是研究人体运动时体内的化学变化即物质代谢及其调节的特点与规律,研究运动引起体内分子水平适应性变化及其机理的一门学科。是从生物化学和生理学的基础上发展起来的,是体育科学和生物化学及生理学的结合。 运动生物化学的研究开始于本世纪的20年代;在40-50年代有较大的发展,尤其是该时期前苏联的雅科夫列夫等进行了较为系统的研究,并于1955年出版了第一本运动生物化学专著《运动生物化学概论》;初步建立了运动生物化学的学科体系; 第一章 人体的物质组成包括水、糖、脂、蛋白质、无机盐以及维生素、激素、核酸等多种化合物酶的化学本质除有催化活性的RNA之外几乎都是蛋白质 据化学组成,酶可以分为:单纯蛋白酶类和结合蛋白酶类,在结合蛋白酶类中的蛋白质部分称之为酶蛋白,非蛋白质部分称为辅因子(或辅助因子)。 酶催化反应的特点为:酶作用的高度专一性、酶作用的高效性、可调节性及可代谢性以及高度的不稳定性 糖、脂肪与蛋白质是细胞的三大化学燃料,A TP为通用的直接能源。 人体各种运动中所需要的能量分别由三种不同的能源系统供给。即磷酸原系统、糖酵解系统、氧化能系统。 生物氧化中水的生成是通过电子呼吸链进行的,在呼吸链上有两条呼吸链,一条为:NADH 氧化呼吸链,一分子NADH进入呼吸链后可产生3分子的ATP;另一条为FADH2氧化呼吸链,一分子FADH2进入呼吸链后可产生2分子ATP。 一般将水解时释放的标准自由能高于20.92KJ/mol(5千卡/摩尔)的化合物,称为高能化合物。 第二章 糖无氧代谢(糖酵解)过程是在细胞的胞质中进行。 1分子1,6-2磷酸果糖可生成2分子3-磷酸甘油醛 正常情况下血糖浓度:4.5~6.7mmo/L 第三章 脂解过程中释放的甘油,只在肾、肝等少数组织内氧化利用,而骨骼肌中的甘油释入血液循环到肝脏进行糖异生作用生成葡萄糖。 在肝脏,每分子甘油氧化生成乳酸时,释放能量可合成4ATP;如果完全氧化生成CO2和H2O 时,则释放出的能量可合成22A TP。 在安静、空腹状态时,人的血浆FFA浓度为6-16mg%(0.1mmol/L)。 第四章 镰刀状贫血病是血红蛋白β链N端第6个氨基酸(Glu)改为Val 联合脱氨基作用的类型共分为两种:转氨基偶联氧化脱氨基作用与转氨基偶联嘌呤核苷酸循环 正常人血氨浓度一般不超过0.6μmol/L。 评价运动时体内蛋白质分解代谢的常用指标是尿素氮;尿中3-甲基组氨酸。 血尿素在安静正常值为3.2-7.0毫摩尔/升 第五章 CP是肌肉内高能磷酸键的贮存库,C-CP能量穿梭系统使A TP水解与A TP再合成紧密耦联。

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) 0306090130180 00.10010.19460.27700.37260.4676 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 0 30 60 90 130 180 1.0023 0.90220.80770.72530.6297 0.5347 0 -0.1052-0.2159-0.3235-0.4648 -0.6283 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: 0 1 2 3 4 6 8 49.3 35.6 25.7518.5 14.0 7.3 4.6 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, 0 1 2 3 4 6 8 4.930 3.560 2.575 1.850 1.4000.7300.460 0 -0.3256-0.6495 -0.9802 -1.2589-1.9100-2.3719 作图 。

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