H871-物理化学-考研资料-物化答案(动力学一,2007级)

物理化学试卷答案

一、选择题( 共22题44分)

1. 2 分(5776)

5776

[答] (B)

2. 2 分(5562)

5562

[答] (B)

3. 2 分(5267)

5267

[答] (C)

4. 2 分(5651)

5651

[答] (A)

5. 2 分(5204)

5204

[答] (D)

6. 2 分(5259)

5259

[答] (C)

7. 2 分(5257)

5257

[答] (C)

8. 2 分(5286)

5286

[答] (C)

设r = k[X]0 n[Y]0 m

r2/r1= 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 9. 2 分(5559)

5559

[答] (C)

*. 2 分(5707)

5707

[答] (A)

11. 2 分(5560)

5560

[答] (C) k1/k2= exp[-(E1-E2)/RT] 将数据代入即得

12. 2 分(5426)

5426

[答] (D)

13. 2 分(5553)

5553

[答] (C)

14. 2 分(5714)

5714

[答] (B)

15. 2 分(5552)

5552

[答] (D)

16. 2 分(5558)

5558

[答] (D)

17. 2 分(5263)

5263

[答] (B)

根据

1

1

20

()1

(1)

n

n

c

c

t

n k c

-

-

-

=

-

18. 2 分(5281)

5281

[答] (B)

19. 2 分(5296)

5296

[答] (D)

20. 2 分(5555)

5555

[答] (A)

21. 2 分(5268)

5268

[答] (A)

22. 2 分(5554)

5554

[答] (C) ∵平行反应E总= (k1E1+ k2E2)/(k1+ k2)

二、计算题( 共7题65分)

23. 10 分(5434)

5434

[答] （a）比较1,2实验，x=2, 比较2,3实验, y=1 (3分)

(b) 令p(N2)为时间t时氮气压力, 此时

p总= p0(H2) -3(p0(N2)-p(N2)) +2(p0(N2)-p(N2))+p(N2)

即p总=p0(H2) - p0(N2) + 2p(N2)

∴d p(N2)/d t =1

2

d p总/d t .

对于实验1，d p(N2)/d t=0.00066 kPa·h-1 = k(13.2)2(0.132) kPa·h-1

由于[H2] >> [N2] ∴d p(N2)/d t=k' (0.132) kPa·h-1, k'=0.00500 h-1

反应为准一级, 反应进行一半时间为139 h 。(4分)

（c）ln

k

k

E

R T T

2

112

11

?

?

?

?

?=-

?

?

?

?

?

a,

k'2/k'1=7.585, k'2(T=823 K)=0.0379 h-1

实验1在T=823 K时，初始速率为0.0100 kPa·h-1(3分)

24. 15 分(5326)

5326

[答] 设反应速率方程为-d p1/d t= k p1 x p2 y

据第一次实验：p2>> p1则r = k' p1x，k' = k p2 y

因为ln p1～t为一条直线，这是一级反应的特征，

所以x = 1

(3分)

据第二次实验：t = 1 h 反应未完成百分数= (p∞- p)/(p∞- p0) = 70%

t = 2 h 反应未完成百分数= 50%，即反应了70% 之30% 分数寿期与初始浓度无关，即一级反应之特征，

此时r = k p1 x p2 y = k p1( x + y)，x + y = 1 y = 0 (6分) 推测反应历程如下：

N2O5(1)1

1

k

k-

NO2(3) + NO3

NO2(2)

k2

2NO2

应用稳态法可得r= k1 k2 p2 p1 / (k-1 p3 + k2 p2)

当k2p2>> k-1 p3，r = k1 p1与结果相符(6分)

25. 10 分(5550)

5550

[答] N2O5k

?→

?N2O4 +

1

2

O2

p0-x x-y

1

2

x

2NO2

2y

kt =ln p p x 0

0- ， x =3620 Pa ，p N O 25=16 380 Pa

（5分）

p O 2=1810 Pa

K p =()236202

y y

Pa -=4500 Pa

y =3060 Pa ，p N O 25=16 380 Pa ，p O 2=1810 Pa ，p N O 24=2090 Pa ，p NO 2=3060 Pa （5分）

26. 10 分 (5521) 5521 [答] 用作图法或斜率法（二点）求斜率 t /h 0 5 10 26 53 80

斜率 0.074 0.042 0.016 0.0115 0.0111

后三点为一直线，是长寿命放射性元素。 t 12

=ln2/k =ln2/斜率=26.6 h 是As

（4分）

前几点斜率不一致，除短寿命组分之放射性外，尚有长寿命放射性，应进行校正。 t /h lg(As 计数) As 计数 校正计数 lg(As 计数) 斜率 0 1.90 79 201 2.30 5 1.85 71 49 1.69 -0.122

10 1.79 62 12 1.11 -0.116 t 12

(短寿命)=ln2/斜率=0.30110 h/0.119=2.53 h

， 故为Mn （6分）

27. 5 分 (5455) 5455 [答] [20Sr]＝[20Sr]0exp(－kt ) , k ＝ln2／t 1

2

m （20Sr ）＝m 0（20Sr ）exp ｛－（t

／t 12

）ln2｝ ＝（1μg ）exp ｛－0.024｝＝0.18 μg (5分)

28. 5 分 (5904) 5904

[答] 1) d[O]/d t =k 1[NO 2-][O 2]-k 2[O][NO 2-]-k 3[O]2=0

[O]=k 1[NO

2

-

][O 2]/(k 3[O]+k 2[NO

2

-]) 代入

d[NO 3-]/d t =k 1[NO 2-][O 2]+k 2[O][NO 2-

]

即得

（3分）

2) k 3[O]<

]

d[NO 3-]/d t =k 1[NO 2

-

][O 2] （2分）

29. 10 分 (5952) 5952 [答] (1) d y /d t = k 1/2y 负一级反应，说明随着氧化

膜厚度的增加，氧化速率下降。 (4分)

(2) 由d[D]/d t = k 3[B] 和 0 = d[B]/d t = k 1[A]- k 2[B][C]-k 3[B]

得 d[D]/d t = k 3k 1[A]/(k 2[C] +

k 3) 反应受产物 C 的抑制， (4分)

当 k 3>> k 2[C] 时，d[D]/d t ≈ k 1[A]，与产物 C 无关 (2分) 三、问答题 ( 共 3题 40分 ) 30. 15 分 (5898) 5898 [答] (1) d[Cl]/d t =0 ， d[COCl]/d t =0 ，

[Cl]={k 1[Cl 2]/k -1}1/2

[Cl 2]=

k k k k k 2112311

12

[][([])

Cl CO]Cl 22--+

12

1232121232d [C O C l ]d ([C l ])k k k t k k k --=+ （8分）

(2) 3122

1

23212212[Cl ][CO]

d[COCl ]d k k k t k k --= （2分） (3) []]

Cl [Cl 22

=K 1 ， [COCl [Cl][CO]=K 2

31221

23212212

[Cl ][CO]

d[COCl ]d k k k t

k k --= （5分）

31. 15 分 (5641) 5641

[答] (1) 对[TPP 2-]应用稳态近似，可得[TPP 2-]=k 1[H 2TPP]/(k 2[H +]2+k 3[M 2+])

r =k 3[M 2+][TPP 2-]=k 1k 3[M 2+][H 2TPP]/(k 2[H +]2+k 3[M 2+])

(2) 当[H +]为定值（如缓冲溶液），且

[M 2+]0>>[H 2TPP]0时，

r =k obs [H 2TPP] ，k obs =k 1k 3[M 2+]0/(k 2[H +]2+k 3[M 2+]0)

(3) 据(2)，以k obs 对[M 2+]0作图

当k 3[M 2+]0<

当k 3[M 2+]0>>k 2[H +]2时，k obs =k 1与[M 2+]0无关，为水平线。

32. 10 分 (5989) 5989

[答] {Co(CN)5(H 2O)}

2-

k 1

{Co(CN)5}2- + H 2O

{Co(CN)5}2- + H 2O k 2

{Co(CN)5(H 2O)}2-

{Co(CN)5}2- + xX -

k 3

{Co(CN)5x}3-

（5分） 对{Co(CN)5

}2- 应用稳态近似，得到

[{Co(CN)5}2-]=k 1[{Co(CN)5(H 2O)}2-]/(k 2[H 2O]+k 3[X -]) r =k 3[{Co(CN)5}2-][X -]=k 1k 3[{Co(CN)5(H 2O)}2-][X -]/(k 2[H 2O]+k 3

[X -]) （3分） 式中，k 1k 3=k ，k 3=a ，k 2[H 2O]=b 或 k 2=b 因

[H 2O]为溶剂浓度，反应中

恒定不变 （2分）