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
lnk～1/T关系图，结果为一直线，通过直线的斜率求得活化能，通过直线的截距可求得指前因子。
7．速率常数k是有单位的，其单位与反应级数有关，某反应的速率公式可表示为r=k[A]2，其速率常数k的单位是（mol·dm－3）1－n·s－1（n是反应级数），该反应的反应级数为2，对此类级数的反应的速率公式的积分形式为：1/c=kt+1/c0，从此积分式中可得出用1/c浓度的倒数量和t时间量作图可得直线关系。确定反应级数的方法较多，如果某反应中，其反应物消耗3/4所需的时间是它消耗1/2所需的时间的2倍，则该反应的级数为一级（t=1/klnc
/c）。8．某物质按一级反应进行分解，已知反应完成40%所需的时间是50min，（1）以s为单位的速率常数为 1.71×10－4s－1；（2）完成80%反应所需的时间为9.45×103s。
二、选择题
1、如果某反应中，其反应物消耗3/4所需的时间是它消耗1/2所需的时间的2倍，则该反应的级数为……（A）
A．一级反应B．二级反应C．三级反应D．零级反应
2、对元反应A+2B—→C，若将其速率方程写成下列形式：
－d[A]/dt=k A[A][B]2；－d[B]/dt=k B[A][B]2；d[C]/dt=k C[A][B]2
则速率常数之间的关系应为……（C）
A．k A=k B=k C B．k A=2k B=k C
C．k A=1/2k B=k C D．k A=k B=2k C
∵r=－d[A]/dt=－1/2d[B]/dt=d[C]/dt
3、反应2A—→P刚好为二级反应，其半寿期……（C）
A．与[A]0（注：初始浓度）无关B．与[A]0成正比C．与[A]0成反比
∵二级反应的：t1/2=1/k[A]0
4、一级反应，反应物反应悼1/n所需的时间是……（B）
A．－0.6932/k B．(2.303/k)lg[n/n－1]
C．(2.303/n)lg n D．(2.303/k)lg(1/n)
∵一级反应：t=1/klnc
0/c；c
=1,c=1－1/n；lnX=2.303lgX
5、下列反应中活化能最小的为……（A）
A．Cl+Cl+M—→Cl2+M B．HI+C2H4—→C2H5I
C．H+CH4—→H2+CH3D．N2+M—→N+N+M
∵自由基或自由原子复合反应的活化能为0。
6、根据下列反应的计量方程式，题中给出的反应速率表示式正确的是……（D）
A．H2+I2—→2HI－d[H2]/dt=－d[I2]/dt=－d[HI]/dt
B．2NO2—→2NO+O2d[O2]/dt=－2d[NO2]/dt
C．I+I+M—→I2+M－d[I]/dt=d[I2]/dt
D．CH3+CH3—→C2H6－1/2d[CH3]/dt=d[C2H6]/dt
∵r=－1/ad[A]/dt=－1/bd[B]/dt=1/gd[G]/dt=1/hd[H]/dt
7、如果一个二级反应的速率常数为k/(mol－1·dm3·s－1)，当浓度以molec1·cm－3为单位表示的速率常数为k，/(molec－1·cm3·s－1)时，则……（C）
A．k，=1000k/L B．k，=60k C．k，=Lk/1000D．k，=(L/1000)2k ∵k/(mol－1·dm3·s－1)=1000/L(molec－1·cm3·s－1)；
8、对于一个一级反应，如果半寿期t1/2在0.01秒以下即可称为快速反应，此时它的速率常数k值在……（A）
A．69.32s－1以上B．6.392s－1以上
C．0.06932s－1以上D．6.392s－1以下
/c；
∵一级反应：k≥1/tlnc
9、某反应，当反应物反应悼5/9所需的时间是它反应悼1/3所需时间的2倍，则该反应是……（D）
A．一级反应B．二级反应C．零级反应D．3/2级反应
∵3/2级反应的t=2/k（[A]01/2－[A]1/2/[A]01/2[A]1/2）t1/t2=2.22≈2
10、若某反应进行完全所需的时间是有限的，且等于c0/k，则此反应为……（C）
A．一级反应B．二级反应C．零级反应D．三级反应
∵零级反应：c0－c=kt，只有零级反应，反应进行完全所需的时间才是有限的。
11、二级反应的速率常数的单位是……（A）
A．mol－1·dm3·s－1B．s－1
C．mol－2·dm6·s－1D．(mol·dm－3·s－1)
∵反应速率常数的单位为：（mol·dm－3）1－n·s－1（n是反应级数）
12、气体分子运动论指出，气体的粘度将……（C）
A．随气体密度的平方根而变化；B．随气体密度的降低而降低；
C．与气体的密度无关；D．随气体密度的降低而增大；
∵粘度系数与气体的密度无关。粘度系数η=m
13、同温同压下，相同体积的CO2和H2进行比较，下列说法正确的是……（A）
A．CO2分子的平均运动速率比H2慢；B．CO2分子的平均运动速率比H2快C．CO2分子的平均动能比H2大；D．CO2分子的数目比H2多。
∵
14、某反应活化能不随温度而变化，且活化能是33kJ·mol－1，当T=300K，温度每增加10K，则反应速率常数增加的百分数约为……（D）
A．5%B．90%C．10%D．50%
∵lnk1/k2=E a(T2－T1)/RT1T2；（k2－k1/k1）×100%
15、下列反应哪一个可能是元反应……（D）
A．N2+3H2—→2NH3
B．CO+NO2—→CO2+NO，r=k[NO2]2
C．H2+Cl2—→2HCl，r=k[H2][Cl2]1/2
D．H++OH－—→H2O，r=k[H+][OH－]
∵A四分子同时碰撞的几率几乎为0。B、C不符合质量作用定律，均可排除。16、在简单碰撞理论中，有效碰撞的定义是……（C）
A．互撞分子的总动能超过εc B．互撞分子的相对总动能超过εc
C．互撞分子连心线上的相对平均动能超过εc
D．互撞分子的内部动能超过εc
可见动力学中P116页的定义。
17、自由基复合反应的活化能一般在……（D）
A．0～167kJ·mol－1B．167kJ·mol－1以上
C．0～42kJ·mol－1D．0kJ·mol－1
可见动力学中P131页：自由基或原子复合反应的活化能为零。
18、根据气体分子运动论，关于分子的平均自由程l，下列说法正确的是……（C）
A．与温度T成反比B．与单位体积内的分子数（数密度）成正比
C．与单位体积内的分子数（数密度）成反比D．与压力P成正比
∵平均自由程公式为：l=k B T/√2πD2p=1/2πD2N，N是数密度。
三、是非题：正确的打“√”，错误的打“×”
1．单分子反应一定是一级反应。（×）
∵不一定，单分子反应的定义有所扩展。
2．基元反应一定符合质量作用定律。（√）
3．基元反应也可称为简单反应。（×）
4．简单反应的反应级数与其反应的反应分子数相同。（√）
或：简单反应的反应级数与其反应的反应分子数不相同。（×）
5．“三分子反应”不一定是三级反应。（√）
∵如果是简单反应则反应级数与反应分子数相同，但是对复杂反应中某一步骤的基元反应是三分子反应，但总反应级数不一定为三级。
6．只有零级反应进行完全所需的时间才是有限的。（√）
7、元反应，其温度对反应速率的影响一般可用Arrhenius公式表示。（√）
8、相同反应级数的平行反应，其总速率常数等于各反应的速率常数之和。（×）
∵平行反应中的每个反应不一定是元反应，如当出现r1=1k[A]2；r=k2[A][B]，根据其总速率等于各反应速率之和，得不到上述关系。
9、N2+3H2—→2NH3不可能是元反应。（√）
10、总级数为零的反应一定不是元反应。（√）
11、由二个基元反应组成的平行反应，其总速率常数等于二反应的速率常数之和。
（√）
四、简答题
1、某反应反应：2A+B2—→2AB
实验测得其速率方程为：
r=－1/2d[A]/dt=k[A][B2]
请回答：①该反应是简单反应还是复杂反应？说明理由；
②试推测能导出与实验速率方程相一致的可能反应历程，并写出导出速率方程的过程。《动力学》P193
答：是复杂反应，因为速率方程不符合质量作用定律。
可能历程为：A+B
—→AB+B速控步
2
B+A—→AB快反应
反应速率等于速控步反应速率：r=－1/2d[A]/dt=k[A][B2]
2、因为简单反应一定是基元反应，所以基元反应一定是简单反应。此说法对吗？说明理由。
答：错。简单反应或复杂反应（计量方程式）是相对于总反应而言的。而基元反应是相对于反应历程中的某一步骤而言的，一个基元反应构成的总反应称为简单反应，所以，简单反应一定是基元反应。如果若干个基元反应构成总反应，则称为复杂反应。所以，基元反应不一定是简单反应。
3、基元反应一定符合质量作用定律，所以，符合质量作用定律的一定是基元反应。此说法对吗？说明理由。
答：错。基元反应一定符合质量作用定律，但是，符合质量作用定律不能作为基
元反应的充要条件。如：H
2+I
2
=2HI的反应，其速率公式与质量作用定律的形式相
同，为：r=k[H
2][I
2
]，但是，实验得出的历程为：I
2
—→2I；和2I+H
2
—→2HI，
总反应是一复杂反应，显然不是基元反应。4、设一个化学总反应分二步进行，为：
（1）A C；（2）C+B—k2→P
①试写出总反应方程式；
②当k
－1+k2[B]＞＞k1和k
－1
＞＞k2[B]时，试写出总反应的速率方程。
答：根据条件：k
－1＞＞k
2
[B]时，说明k
－1
＞＞k
2
；说明第二步反应为速控步反应。
且k
－1＞＞k
1
，第一步反应的化学平衡可以实现。所以，总反应的速率方程等于速控
步反应速率。所以可得：r=k
2
[C][B]
根据平衡1，可得：[C]=k
1[A]/k
－1
，代入速率方程可得：
r=k[C][B]=（k
2k
1
/k
－1
）[A][B]
5、反应：A2B—k2→D，各步都符合质量作用定律，用质量作用定律写出A、B、C的净速率表达式中的：dC A/dt、dC B/dt、dC D/dt的表达式，并写出dC A/dt、dC B/dt、dC D/dt三者间的关系式。
答：－dC A/dt=k1[A]－k
－1
[B]2；消耗速率与生成速率之和。
dC A/dt=－k1[A]+k－1[B]2
1/2dC B/dt=k1[A]－k－1[B]2－k2[B]2；所以，
dC B/dt=2k1[A]－2k
－1
[B]2－2k2[B]2；
dC D/dt=k2[B]2
三者间的关系，根据：dC B/dt=2k1[A]－2k
－1
[B]2－2k2[B]2
=－2dC A/dt－2dC D/dt=－2（dC A/dt+dC D/dt）
6、对一级反应来说，当反应完成了1/e（即c=c0/e）时，所需的时间称为反应的“平均寿命”，用τ表示，试证明：kτ=1。
证：一级反应的：t=1/k lnc0/c所以，当τ=t，c=c0/e时，
τ=1/k lne=1/k所以，kτ=1得证。
7、因为H2+I2==2HI的反应速率公式可表示为：r==k[H2][I2]，与质量作用定律相符合，所此该反应为简单反应。对吗？说明理由。
答：错。H
2+I
2
=2HI的反应，其速率公式与质量作用定律的形式相同，为：r=
k[H
2][I
2
]，但是，实验得出的历程为：I
2
—→2I；和2I+H
2
—→2HI，总反应是一复
杂反应，显然不是基元反应。
8、何谓“简单级数反应”？指出“一级反应”、“二级反应”、“三级反应”、“零级反应”中分别用哪二个量作图可得直线关系？
答：速率方程符合：r=k[A]a[B]b…；其中a、b或n=a+b…为0或正整数的反应为具有简单级数的反应。
其中一级反应：lnc～t为直线；二级反应：1/c～t为直线；三级反应：1/c2～t为直线；零级反应：c～t为直线；
9、在温度为T时，某一级反应A—→2B，以压力表示速率方程式为：－dP A/dt ==k P P A；以浓度表示的速率方程式为－dC A/dt==k C C A；试证明k P==k C。
证：因为是一级反应，所以，
lnP A0/P A=k P t=lnC A0RT/C A RT=lnC A0/C A=k C t
所以，k P==k C。
10、若某反应为一级反应，在相同的温度下，反应物的浓度从1mol·dm－3变到0.4 mol·dm－3和反应物的浓度从0.2mol·dm－3变到0.08mol·dm－3所需的时间是否相同？为什么？
答：相同。因为在相同温度下，k为定值。且一级反应的时间为：
t=1/k lnc0/c，将有关条件代入可得：
t1=1/k ln1/0.4=1/k ln2.5；t2=1/k ln0.2/0.08=1/k ln2.5
所以，t1=t2
11、阿累尼乌斯（Arrhenius）公式中，当温度T→∞时，速率常数k为何值？为什么？（k=A指前因子）
答：根据阿累尼乌斯（Arrhenius）公式：k=Aexp（－E a/RT）
当温度T→∞时，k=A。
12、为什么说总级数为零的零级反应一定不是基元反应？
答：任何一反应，其反应分子数不为0，根据零级反应的速率方程：r=k，与反应物浓度无关，不可能遵守质量作用定律，所以，一定不是基元反应。
13、酚和丙酮在酸性介质中经缩合反应生成双酚A，实验测得反应速率方程为：
r=k[C6H5OH][(CH3)2CO][H+]
反应的历程为：①(CH3)2CO+H+B快速平衡
②B+C6H5OH—→C+H+速控步
③C+H+—→D+H2O快反应
④D+C6H5OH—→双酚A+H+快反应
已知其中C的结构式和双酚A的结构式如下：
C的结构：双酚A结构：
试写出B和D的结构式；并按此机理推导出速率方程。
答：B和D的结构式为：
速率方程：总速率方程等于速控步反应的速率方程：（略）
关于获此反应的历程信息：酚的计量数为2，反应级为1，《动力学》根据规则II，P205，速控步后必有酚作反应物的反应存在。H+为正催化剂，且速控步后有此催化剂的再生过程。
二种反应物酚和丙酮，哪一个更容易与催化剂反应？应是丙酮，易形成正离子。
14、平行反应中①和②均为基元反应：
—k1→B……①
A—
—k2→C……②
若指前因子A1≈A2，E1＞E2，可采取什么措施对提高B的产率有利？
答；根据阿累尼乌斯公式及条件A
1≈A
2
，可得平行反应的二速率常数之比为：
k1/k2=[B]/[C]=exp{－（E1－E2）/RT}=exp{－ΔE/RT}
根据条件，当E1＞E2，所以ΔE＞0，当温度升高时，k1/k2增大，所以，对提高B的产率有利。故可采用升高温度的办法。
当然还有一种方法是加入对①反应具有选择性的正催化剂，提高①反应的速率。
五、计算题：
1．（12分）溴乙烷分解反应的活化能E a=229.3kJ·mol－1，650K时的速率常数k 为2.14×10－4s－1。现欲使此反应在20.0min内完成80%，问应将反应温度控制在多少？（设A不随温度变化）
解：根据阿累尼乌斯（Arrhenius）公式：k=Aexp（－E a/RT）
求得指前因子A=5.73×1014；
根据一级反应速率积分式：
lnc0/c=ln1/(1－0.80)=Aexp（－E a/RT）t
只有T是未知的，解得：T=679K
2．（12分）在651.5K时，(CH3)2O热分解为一级反应，其半衰期为363min，活化能为217570J·mol－1，根据上述数据：
（1）试计算在651.5K时的反应速率常数；
（2）试计算在723K时的反应速率常数；
试计算在723K时，欲使75%的(CH3)2O分解，需多少时间？
解：（略）lnk/k=E（T-T）/RTT
t=1/klnc0/c
3．（15分）某气相反应A—→2B，半衰期与初始压力成反比（设初始时只有A），在518○C下，在一定容积的容器中的压力变化有如下数据：
初始压力为40KPa，100秒后总压力为50KPa。
（1）判断该反应的级数，简述理由。
（2）根据上述数据计算该温度时反应的速率常数，半衰期及初始反应速率。（3）若该反应的活化能为190.4KJ·mol－1，问在什么温度下其速率常数为518○C 时的2倍。
解：（略）
4、计算HI分子在300K及101.3kPa时碰撞频率和平均自由程。
已知：k B=1.38×10－23；D HI=5.06×10－10m；M HI=128.0g·mol－1。
解：（略）
大学物理化学公式集
电解质溶液 法拉第定律：Q ＝nzF m ＝ M zF Q dE r U dl ++ ＝ dE r U dl －－＝ t ＋＝－＋I I ＝－＋＋r r r +＝－＋U U U ++＝∞∞ +Λm ,m λ＝() F U U F U ∞∞+∞+－＋ r +为离子移动速率，U +( U －)为正（负）离子的电迁移率（亦称淌度）。 近似：+∞+≈,m ,m λλ +∞ +≈,m ,m U U m m Λ≈Λ∞ （浓度不太大的强电解质溶液） 离子迁移数：t B ＝ I I B ＝Q Q B ∑B t ＝∑＋t ＋∑－t ＝1 电导：G ＝1/R ＝I/U ＝kA/l 电导率：k ＝1/ρ 单位：S ·m -1 莫尔电导率：Λm ＝kV m ＝k/c 单位S ·m 2·mol －1 cell l R K A ρ ρ＝＝ cell 1K R kR ρ＝＝ 科尔劳乌施经验式：Λm ＝() c 1 m β－∞Λ 离子独立移动定律：∞Λm ＝()m,m,+U U F λλ∞∞∞∞ +－－ ＋＝＋ m U F λ∞∞+，+＝ 奥斯特瓦儿德稀释定律：Φc K ＝() m m m 2 m c c ΛΛΛΛ∞∞Φ － 平均质量摩尔浓度：±m ＝() v 1v v m m － － ＋+ 平均活度系数：±γ＝() 1v v －－ ＋γγ+ 平均活度：±a ＝() v 1v v a a － － ＋+＝m m γ± ± Φ 电解质B 的活度：a B ＝v a ±＝v m m ?? ? ??Φ±±γ +v v v B + a a a a ± －－ ＝＝ m +＝v +m B m －＝v －m B ( ) 1 v v v B m v v m +±+－－ ＝ 离子强度：I ＝ ∑i 2i i z m 21 德拜－休克尔公式：lg ±γ＝－A|z ＋z -－|I
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
齐齐哈尔大学物理化学考试参备考资料动力知识学知识题
第十一章 化学动力学 11.3 某一级反应进行10 min 后，反应物反应掉30 %。问反应掉50 %需多少时间？ 解：设反应掉50 %需时间为t ，因 1 ln 1kt x =- 由题给条件得 1ln 1010.30k =-， 1 11ln min 1010.30k -??= ?-?? 则 111ln ln 10.501010.30t ??= ?--?? ，所以 t =19.4 min 11.6 偶氮甲烷（CH 3NNCH 3）气体的分解反应 CH 3NNCH 3 (g) → C 2H 6 (g) + N 2 (g) 为一级反应。在287 ℃的真空密闭恒容容器中充入初始压力为21.332 kPa 的偶氮甲烷气体，反应进行1000 s 时测得系统的总压为22.732 kPa ，求速率常数k 及半衰期t 1/2。 解： CH 3NNCH 3 (g) → C 2H 6 (g) + N 2 (g) t =0 p 0 0 0 t =t p p 0-p p 0-p 则 p (总) = p + p 0-p + p 0-p = 2p 0-p p = 2p 0- p (总) 设参与反应的各物质均是理想气体，因是恒温恒容反应，故有 p = nRT /V = cRT c = p/RT 则一级反应的积分式为 000/ln ln ln /c p RT p kt c p RT p === 即 0 0ln 2() p kt p p =-总 所以 1001121.332ln [ln ]s 2()1000221.33222.732 p k t p p -==-?-总51 6.7910s --=? 41/25 ln 20.6931 s 1.0210s 6.7910 t k -===?? 11.8 某一级反应A → 产物，初始速率为1×10-3 mol ·dm -3·min -1，1 h 后速率为0.25×10-3 mol ·dm -3·min -1。求k ，t 1/2和初始浓度c A , 0。 解：此一级反应的速率方程为 -d c A /d t = kc A 由题给条件得 -d c A , 0/d t = kc A , 0 = 1×10-3 mol ·dm -3·min -1 ①
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
大学物理化学试题及答案
物理化学 试卷一 一、选择题 ( 共15题 30分 ) 1. 下列诸过程可应用公式 dU = (Cp- nR)dT进行计算的是： ( C ) (A) 实际气体等压可逆冷却 (B) 恒容搅拌某液体以升高温度 (C) 理想气体绝热可逆膨胀 (D) 量热弹中的燃烧过程 2. 理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程： ( B ) (A) 可以从同一始态出发达到同一终态因为绝热可逆ΔS = 0 (B) 从同一始态出发，不可能达到同一终态绝热不可逆S > 0 (C) 不能断定 (A)、(B) 中哪一种正确所以状态函数 S 不同 (D) 可以达到同一终态，视绝热膨胀还是绝热压缩而定故终态不能相同 3. 理想气体等温过程的ΔF。 ( C ) (A)>ΔG (B) <ΔG (C) =ΔG (D) 不能确定 4. 下列函数中为强度性质的是： ( C ) (A) S (B) (G/p)T (C) (U/V)T 容量性质除以容量性质为强度性质 (D) CV 5. 273 K，10p下，液态水和固态水（即冰）的化学势分别为μ(l) 和μ(s)，两者的关系为：( C ) (A) μ(l) >μ(s) (B) μ(l) = μ(s) (C) μ(l) < μ(s) (D) 不能确定
6. 在恒温抽空的玻璃罩中封入两杯液面相同的糖水 (A) 和纯水 (B)。经历若干
时间后，两杯液面的高度将是(μ(纯水)>μ(糖水中水) ,水从(B) 杯向(A) 杯转移 ) ( A ) (A) A 杯高于 B 杯 (B) A 杯等于 B 杯 (C) A 杯低于 B 杯 (D) 视温度而定 7. 在通常情况下,对于二组分物系能平衡共存的最多相为： ( D ) (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 * Φ=C+2-f=2+2-0=4 8. 硫酸与水可形成H2SO4·H2O(s)、H2SO4·2H2O(s)、H2SO4·4H2O(s)三种水合物,问在 101325 Pa 的压力下，能与硫酸水溶液及冰平衡共存的硫酸水合物最多可有多少种? ( C ) (A) 3 种 (B) 2 种 (C) 1 种 (D) 不可能有硫酸水合物与之平衡共存。 * S = 5 , R = 3 , R' = 0,C= 5 - 3 = 2 f*= 2 -Φ+ 1 = 0, 最大的Φ= 3 , 除去硫酸水溶液与冰还可有一种硫酸水含物与之共存。 9. 已知 A 和 B 可构成固溶体，在 A 中，若加入 B 可使 A 的熔点提高，则B 在此固溶体中的含量必 _______ B 在液相中的含量。 ( A ) (A) 大于 (B) 小于 (C) 等于 (D)不能确定 10. 已知反应 2NH3= N2+ 3H2在等温条件下，标准平衡常数为 0.25，那么，在此条件下，氨的合成反应 (1/2) N2+(3/2) H2= NH3 的标准平衡常数为： ( C ) (A) 4 (B) 0.5 (C) 2 K (D) 1 * $p(2) = [K $p(1)]= (0.25)= 2 11. 若 298 K 时，反应 N2O4(g) ＝ 2NO2(g) 的 K $p= 0.1132，则： (1) 当 p (N2O4) = p (NO2) = 1 kPa 时，反应将 _____( B )_____； (2) 当 p (N2O4) = 10 kPa，p (NO2) = 1 kPa 时，反应将 ____( A )____ 。
物理化学动力学习题
第十一章和第十二章动力学基础 【复习内容提纲】 1、化学动力学和化学热力学所解决的问题有何不同？ 2、什么是基元反应？什么是反应机理？ 3、化学反应级数和反应分子数的定义以及有何区别? 4、反应速率的表示方法？反应速率的实验测定方法？举三个有关动力学的物理化学实验？ 5、什么是质量作用定律？质量作用定律对于总反应式为什么不一定正确？其适用范围？ 6、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 P214页复习题1 7、简单级数反应的动力学规律？（一级；二级；零级）微分式；积分式；半衰期；速率常数 【计算题】类似于：A→P的反应，恒温下经1小时后有50%的A发生了反应。若反应是①一级反应；②二级反应； ③零级反应，求2小时后A还剩多少？ P165页例题1 ；P216页习题1；习题2；习题6 8、确定反应级数有哪些方法? 9、阿累尼乌斯经验公式：指数形式、微分式、积分式。阿累尼乌斯活化能是。 10、典型复合反应有哪几种？每种的动力学规律有哪些？ 11、复合反应的近似处理方法有几种？每种的适用条件？在稳态近似法中, “稳态”的含意是什么? 什么是平衡态近似？ 【证明题】类型一：P203页直链反应；P207页乙烷的热分解；P221页习题27 类型二：P211页例题； 12、链反应一般包含哪三个步骤？链反应的分类？ 13、简述碰撞理论和过渡态理论所用的模型、基本假设和优缺点？ 13、光化学反应与热反应相比较有哪些区别？【证明题】P274页例题； P308页习题24 【动力学练习】 一、填空题 1、气相有效分子碰撞理论的基本观点是。. 2、催化剂能加快反应的速率，其主要原因是。 3、若光化学反应初级阶段为A+hv?→ ?k A*，则反应速率为。 4、某放射性元素的半衰期5d，则15d后所剩下的同位素为原来的。 5、对1—1型的可逆反应，在一定温度下达平衡时的K c = 。 6、对为一级平行反应，产物B和C的浓度之比为。 已知E 1>E 2 ，若升高温度，则有利于获得产物。 7、今将某物质A放入一反应器内，反应了3600s，消耗掉75%，设反应分别为一级，二级，零级反应。则反应进行了 7200s时，对于各级反应，A物质的剩余量分别为、和。
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热力学第一定律 功：δW ＝δW e ＋δW f （1）膨胀功 δW e ＝p 外dV 膨胀功为正，压缩功为负。 （2）非膨胀功δW f ＝xdy 非膨胀功为广义力乘以广义位移。如δW （机械功）＝fdL ，δW （电功）＝EdQ ，δW （表面功）＝rdA 。 热 Q ：体系吸热为正，放热为负。 热力学第一定律： △U ＝Q —W 焓 H ＝U ＋pV 理想气体的内能和焓只是温度的单值函数。 热容 C ＝δQ/dT （1）等压热容：C p ＝δQ p /dT ＝ （?H/?T ）p （2）等容热容：C v ＝δQ v /dT ＝ （?U/?T ）v 常温下单原子分子：C v ，m ＝C v ，m t ＝3R/2 常温下双原子分子：C v ，m ＝C v ，m t ＋C v ，m r ＝5R/2 等压热容与等容热容之差： （1）任意体系 C p —C v ＝[p ＋（?U/?V ）T ]（?V/?T ）p （2）理想气体 C p —C v ＝nR 理想气体绝热可逆过程方程： pV γ＝常数 TV γ-1＝常数 p 1-γT γ＝常数 γ＝C p / C v 理想气体绝热功：W ＝C v （T 1—T 2）＝1 1 －γ（p 1V 1—p 2V 2） 理想气体多方可逆过程：W ＝1 nR －δ（T 1—T 2） 热机效率：η＝ 2 1 2T T T － 冷冻系数：β＝－Q 1/W 可逆制冷机冷冻系数：β＝ 1 21 T T T － 焦汤系数： μJ －T ＝H p T ???? ????＝－()p T C p H ?? 实际气体的ΔH 和ΔU ： ΔU ＝dT T U V ??? ????＋dV V U T ??? ???? ΔH ＝dT T H P ??? ????＋dp p H T ???? ???? 化学反应的等压热效应与等容热效应的关系：Q p ＝Q V ＋ΔnRT 当反应进度 ξ＝1mol 时， Δr H m ＝Δr U m ＋∑B B γRT 化学反应热效应与温度的关系：()()()dT B C T H T H 2 1 T T m p B 1m r 2m r ? ∑??，＋＝γ 热力学第二定律
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
物理化学林树坤第8章化学动力学习题答案
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，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：
大学物理化学必考公式总结
物理化学期末重点复习资料
热力学第一定律 功：δW ＝δW e ＋δW f （1）膨胀功 δW e ＝p 外dV 膨胀功为正，压缩功为负。 （2）非膨胀功δW f ＝xdy 非膨胀功为广义力乘以广义位移。如δW （机械功）＝fdL ，δW （电功）＝EdQ ，δW （表面功）＝rdA 。 热 Q ：体系吸热为正，放热为负。 热力学第一定律： △U ＝Q —W 焓 H ＝U ＋pV 理想气体的内能和焓只是温度的单值函数。 热容 C ＝δQ/dT （1）等压热容：C p ＝δQ p /dT ＝ （?H/?T ）p （2）等容热容：C v ＝δQ v /dT ＝ （?U/?T ）v 常温下单原子分子：C v ，m ＝C v ，m t ＝3R/2 常温下双原子分子：C v ，m ＝C v ，m t ＋C v ，m r ＝5R/2 等压热容与等容热容之差： （1）任意体系 C p —C v ＝[p ＋（?U/?V ）T ]（?V/?T ）p （2）理想气体 C p —C v ＝nR 理想气体绝热可逆过程方程： pV γ＝常数 TV γ-1＝常数 p 1-γT γ ＝常数 γ＝C p / C v 理想气体绝热功：W ＝C v （T 1—T 2）＝1 1 －γ（p 1V 1—p 2V 2） 理想气体多方可逆过程：W ＝1 nR －δ（T 1—T 2） 热机效率：η＝ 2 1 2T T T － 冷冻系数：β＝－Q 1/W 可逆制冷机冷冻系数：β＝1 21T T T － 焦汤系数： μ J －T ＝H p T ???? ????＝－()p T C p H ?? 实际气体的ΔH 和ΔU ： ΔU ＝dT T U V ??? ????＋dV V U T ??? ???? ΔH ＝dT T H P ??? ????＋dp p H T ???? ? ??? 化学反应的等压热效应与等容热效应的关系：Q p ＝Q V ＋ΔnRT 当反应进度 ξ＝1mol 时， Δr H m ＝Δr U m ＋∑B B γRT 化学反应热效应与温度的关系：()()()dT B C T H T H 2 1 T T m p B 1m r 2m r ? ∑??，＋＝γ 热力学第二定律
物理化学 表面张力 动力学习题附答案2
物化第8-10试卷 一、选择题 1. 物质表面张力的值与：( C ) A．温度无关B．压力无关C．表面大小无关D．另一相物质无关 2．在液面上，某一小面积S周围表面对S有表面张力，下列叙述不正确的是（ A ）A．表面张力与液面垂直； B．表面张力与S的周边垂直； C．表面张力沿周边与表面相切； D．表面张力的合力在凸液面指向液体内部(曲面球心)，在凹液面指向液体外部。 3. 表面活性物质的实质性作用是：( B ) A，乳化作用；B，降低表面张力；C，加溶作用；D，降低物质的溶解性 4．某温度压力下，有大小相同的水滴、水泡和气泡，其气相部分组成相同，见图。它们三者表面自由能大小为：（C） A．G a = G c < G b； B．G a = G b > G c ； C．G a < G b < G c ； D．G a = G b = G c 。 5．对于有略过量的KI存在的AgI溶胶，下列电解质中聚沉能力最强的是( D ) A . NaCl B. K3[Fe(CN)6] C. MgSO4 D. FeCl3 6.关于胶体和溶液的叙述中正确的是( C ) A. 胶体带电荷,而溶液呈电中性 B. 胶体加入电解质可产生沉淀,而溶液不能
C. 胶体是一种介稳性的分散系,而溶液是一种稳定的分散系 D. 胶体能够发生丁达尔效应,而溶液中不存在布朗运动 7．某化学反应的计量方程为A 2B C D k +??→+，实验测定得到其速率系数为3110.25(mol dm )s k ---=??，则该反应的级数为 （ C ） （A ）零级反应 （B ）一级反应 （C ）二级反应 （D ）三级反应 8．有一个平行反应，①1a,1,A B E k ???→；②2a,2,A D E k ???→。已知反应①的活化能大于反应②的活化能，即a,1a,2E E >，以下措施中哪一种不能改变获得产物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 9. 下列说法错误的是( D ) A. 一步完成的反应是基元反应。 B. 由一个基元反应构成的化学反应称简单反应。 C. 由两个或两个以上基元反应构成的化学反应称复杂反应。 D. 基元反应都是零级反应。 10. 加入正催化剂使反应速度加快，下列叙述不正确的是( C ) A. 使反应体系的活化分子百分数增高 B. 使反应体系的活化分子总数增多。 C. 使反应体系的活化分子百分数降低。 D. 使反应体系的活化能降低。 二、选择题 1．溶胶的动力性质包括 布朗运动 、 扩散作用 和 沉降作用 。
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
大学物理化学核心教学方案计划教案第二版(沈文霞)课后标准参考答案第4章
第四章多组分系统热力学 一．基本要求 1．了解混合物的特点，熟悉多组分系统各种组成的表示法。 2．掌握偏摩尔量的定义和偏摩尔量的加和公式及其应用。 3．掌握化学势的狭义定义，知道化学势在相变和化学变化中的应用。 4．掌握理想气体化学势的表示式，了解气体标准态的含义。 5．掌握Roult定律和Henry定律的含义及用处，了解它们的适用条件和不同之处。 6．了解理想液态混合物的通性及化学势的表示方法，了解理想稀溶液中各组分化学势的表示法。 7．了解相对活度的概念，知道如何描述溶剂的非理想程度，和如何描述溶质在用不同浓度表示时的非理想程度。 8．掌握稀溶液的依数性，会利用依数性来计算未知物的摩尔质量。 二．把握学习要点的建议 混合物是多组分系统的一种特殊形式，各组分平等共存，服从同一个经验规律（即Rault定律），所以处理起来比较简单。一般是先掌握对混合物的处理方法，然后再扩展到对溶剂和溶质的处理方法。先是对理想状态，然后扩展到对非理想的状态。 偏摩尔量的定义和化学势的定义有相似之处，都是热力学的容量性质在一定的条件下，对任一物质B的物质的量的偏微分。但两者有本质的区别，主要体现在“一定的条件下”，即偏微分的下标上，这一点初学者很容易混淆，所以在学习时一定要注意它们的区别。偏摩尔量的下标是等温、等压和保持除B以外的其他组成不变（C B ）。化学势的下标是保持热力学函数的两个特征变量和保持除B以外的其他组成不变。唯独偏摩尔ibbs自G由能与狭义化学势是一回事，因为Gibbs自由能的特征变量是,T p，偏摩尔量的下标与化学势定义式的下标刚好相同。 多组分系统的热力学基本公式，比以前恒定组成封闭系统的基本公式，在 d n时所引起的相应热最后多了一项，这项表示某个组成B的物质的量发生改变 B
大学物理化学知识点归纳
第一章气体的pvT关系 一、理想气体状态方程 pV=（m/M）RT=nRT （1.1） 或pV m =p（V/n）=RT （1.2） 式中p、V、T及n的单位分别为 P a 、m3、K及mol。V m =V/n称为气 体的摩尔体积，其单位为m3·mol。R=8.314510J·mol-1·K-1称为摩尔气体常数。 此式适用于理想，近似于地适用于低压下的真实气体。 二、理想气体混合物 1．理想气体混合物的状态方程（1.3） pV=nRT=（∑ B B n）RT pV=mRT/M mix （1.4） 式中M mix 为混合物的摩尔质量，其可表示为 M mix def ∑ B B y M B (1.5) M mix =m/n=∑ B B m/∑ B B n （1.6） 式中M B 为混合物中某一种组分B 的摩尔质量。以上两式既适用于各种 混合气体，也适用于液态或固态等均 匀相混合系统平均摩尔质量的计算。 2.道尔顿定律 p B =n B RT/V=y B p （1.7） P=∑ B B p (1.8) 理想气体混合物中某一种组分B 的分压等于该组分单独存在于混合气 体的温度T及总体积V的条件下所具 有的压力。而混合气体的总压即等于 各组分单独存在于混合气体的温度、 体积条件下产生压力的总和。以上两 式适用于理想气体混合系统，也近似 适用于低压混合系统。
3.阿马加定律 V B *=n B RT/p=y B V （1.9） V=∑V B * （1.10） V B *表示理想气体混合物中物质B 的分体积，等于纯气体B在混合物的温度及总压条件下所占有的体积。理想气体混合物的体积具有加和性，在相同温度、压力下，混合后的总体积等于混合前各组分的体积之和。以上两式适用于理想气体混合系统，也近似适用于低压混合系统。 三、临界参数 每种液体都存在有一个特殊的温度，在该温度以上，无论加多大压力，都不可能使气体液化，我们把 这个温度称为临界温度，以T c 或t c 表 示。我们将临界温度T c 时的饱和蒸气 压称为临界压力，以p c 表示。在临界温度和临界压力下，物质的摩尔体积 称为临界摩尔体积，以V m,c 表示。临 界温度、临界压力下的状态称为临界 状态。 四、真实气体状态方程 1.范德华方程 （p+a/V m 2）(V m -b)=RT (1.11) 或（p+an2/V2）(V-nb)=nRT (1.12) 上述两式中的a和b可视为仅与 气体种类有关而与温度无关的常数， 称为范德华常数。a的单位为Pa·ｍ ６·mol，b的单位是m3mol.-1。该方 程适用于几个兆帕气压范围内实际气 体p、V、T的计算。 2.维里方程 Z(p，T)=1+Bp+Cp+Dp+… （1.13） 或Z(V m, ,T)=1+B/V m +C / V m 2 +D/ V m 3 +… （1.14）
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物理化学练习题 第十一章和第十二章动力学基础 【复习内容提纲】 1、化学动力学和化学热力学所解决的问题有何不同？ 2、什么是基元反应？什么是反应机理？ 3、化学反应级数和反应分子数的定义以及有何区别? 4、反应速率的表示方法？反应速率的实验测定方法？举三个有关动力学的物理化学实验？ 5、什么是质量作用定律？质量作用定律对于总反应式为什么不一定正确？其适用范围？ 6、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 P214 页复习题 1 7、简单级数反应的动力学规律？（一级；二级；零级）微分式；积分式；半衰期；速率常数 【计算题】类似于： A → P 的反应，恒温下经1小时后有50% 的 A 发生了反应。若反应是①一级反应；②二级反应；③零级反应，求 2 小时后 A 还剩多少？P165 页例题1；P216页习题1；习题2；习题 6 8、确定反应级数有哪些方法? 9、阿累尼乌斯经验公式：指数形式、微分式、积分式。阿累尼乌斯活化能是。 10、典型复合反应有哪几种？每种的动力学规律有哪些？ 11、复合反应的近似处理方法有几种？每种的适用条件？在稳态近似法中, 稳“态”的含意是什么? 什么是平衡态近似？ 【证明题】类型一：P203 页直链反应；P207页乙烷的热分解；P221 页习题 27类型二：P211页例题； 12、链反应一般包含哪三个步骤？链反应的分类？ 13、简述碰撞理论和过渡态理论所用的模型、基本假设和优缺点？ 13、光化学反应与热反应相比较有哪些区别？【证明题】P274页例题；P308页习题24 【动力学练习】 一、填空题 1、气相有效分子碰撞理论的基本观点是。. 2、催化剂能加快反应的速率，其主要原因是。 3、若光化学反应初级阶段为A+hv k A ，则反应速率为。 4、某放射性元素的半衰期5d，则 15d 后所剩下的同位素为原来的。 5、对 1— 1 型的可逆反应，在一定温度下达平衡时的K c = 。 6、对为一级平行反应，产物 B 和 C 的浓度之比为。 已知 E 1 >E 2，若升高温度，则有利于获得产物。 7、今将某物质 A 放入一反应器内，反应了3600s，消耗掉75%，设反应分别为一级，二级，零级反应。则反应进行了 7200s 时，对于各级反应， A 物质的剩余量分别为、和。
大学物理化学汇总..
物理化学习题汇总 一、填空题 1.一定量的某理想气体，经过节流膨胀，此过程的ΔU =0 ,ΔH =0,ΔS >0,ΔG <0.（填>，<，=0或无法确定） 热力学第三定律可表示为:在绝对0K，任何物质完美晶体的熵值为零。 2.理想气体状态方程的适用条件：理想气体；高温低压下的真实气体。 3.可逆膨胀，体系对环境做最大功；可逆压缩。环境对体系做最小功。 4.可逆相变满足的条件：恒温，恒压，两相平衡。 5.可逆循环的热温商之和等于零，可逆过程的热温商 = dS. 6.自发过程都有做功的能力，反自发过程需环境对系统做功，自发过程的终点是平衡态。 10.理想气体在等温条件下反抗恒定外压膨胀，该变化过程中系统的熵变ΔSsys > 0 及环境的熵变ΔSsur < 0 。 (理想气体等温膨胀，体积增加，熵增加，但要从环境吸热，故环境的熵减少。）11.在50℃时，液体A的饱和蒸汽压是液体B的饱和蒸汽压的3倍，A和B两液体形成理想液态混合物，达气液平衡时，液相中A的摩尔分数为0.5，则气相中B的摩尔分数yB为______。 0.25yB=PB／P=PB*xB／(PA*xA+PB*xB） 13.道尔顿定理的内容：混合气体的总压力等于各组分单独存在于混合气体的温度体积条件下所产生压力的总和。 14.热力学第二定理表达式 ds ≧ &Q / T 。 15.熵增原理的适用条件绝热条件或隔离系统。 16.353.15K时苯和甲苯的蒸气压分别为100KPa和38.7KPa二者形成混合物，其平衡气相的组成Y苯为0.30，则液相的组成X苯为 0.142 。 17.在室温下，一定量的苯和甲苯混合，这一过程所对应的DH大约为 0 。 18.反应能否自发进行的判据。 答案：dS条件是绝热体系或隔离系统，（dA）T,V,Wf=o0，(dG)T,P,Wf。 20.节流膨胀的的定义。 答案：在绝热条件下气体的的始末态压力分别保持恒定不变情况下的膨胀过程。
物理化学 表面张力 动力学习题附答案
物理化学第8、9、10章习题 一、选择题 1.下面关于的物理意义中不正确的是（ C ） A.σ是沿着与表面相切的方向，垂直作用于表面上单位长度线段上的紧缩力。 B.σ是恒温，恒压下可以可逆的增加单元表面积所需的非体积功。 C.σ是在一定的温度，压力下，单位表面积中的分子所具有G i bb s 函数值。 D.σ是恒温，恒压下增加单位表面所引起的系统Gi bb s 函数值。 2、均相反应aA+bB=lL+mM 以A ν及B ν分别表示A 和B 的消耗速率，L ν为产物L 的生成速率，今若A ν/B ν=0.5，B ν/L ν=0.5，则a: b ：l = ( D ) A 4:2:1 B 1:1:1 C 1:2:2 D 1:2:4 3、在三通活塞两端涂上肥皂液，关闭右端，在左端吹一大泡，关闭左端，在右 端吹一小泡，然后打开活塞使左右端相通，将会出现什么现象。（ B ） A.大泡变小，小泡变大 B.小泡变小，大泡变大 C.两泡大小保持不变 D.不能确定 4、已知某气相反应 ，在25℃时的k 1和k -1分别是0.2S -1和3.938×10-3Pa/s,在35℃时正逆反应的速率常数k 1和k -1均增加为原来的2倍，则25℃时的平衡常数Kc 为（ B ），正反应的活化能为（ ） A 7.896610-?Pa 53kJ/mol -1 B 5.066410?Pa 53kJ/mol -1 C 7.896610-?Pa -53kJ/mol -1 D 5.066410?Pa -53kJ/mol -1 5、若一球形液膜的直径为2×10-3m ，比表面自由能为0.7J·m -2，则其所受的附加压力是（ C ） A 5.6 kPa B 1.4 kPa C 2.8 kPa D 2.8 Pa 6、环氧乙烷的分解是一级反应，380℃的半衰期为363 min ，反应的活化能为217.57 kJ·mol -1。试求该反应在450℃条件下完成75%所需时间为（ B ） A 7.5min B 15min C 45 min D 80 min 7、已知水的表面张力σ/N·m -1=0.1139-1.4410-?T/K ，试中T 为绝对温度，在恒温283K 及恒压θp 下，可逆地使水的表面积增加1210-?m 2时所必须做的功为（ C ）, 过程中系统的△S=( ) A 7.428×210-J 1.4410-? J/K B 7.428×210-J 1.4×610-J/K C 7.428×410-J 1.4×610-J/K D 7.428×210-J 1.4410-? J/K
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：