第十章 化学动力学(一)练习题.

第十章 化学动力学(一)练习题.
第十章 化学动力学(一)练习题.

第十章 化学动力学(一)练习题

(单项选择题) 1.有一化学反应,其计量方程式为

21A (g )+B (g )→R (g )+21S (g ), 测得速率方程为r A =2C A 1/ 2C B ,则A (g )+2B (g )→2R (g )+S (g )的 速率方程为:

(A) r A =4C A C B 2 ; (B )r A =2C A C B 2 ;

(C )r A =2C A 1/ 2C B ; (D )r A =4C A 1/ 2C B

2.2A (g )→B (g )为二级反应,速率方程可表示为:-

21dt dC A =k c C A 2或 -

dt dP A =k p P A 2,则k c 与k p 的关系是: (A )k p =k c ; (B )k p =2k c ; (C )k p =2k c /RT ; (D )k p =k c /RT ;

3.某反应2A (g )→B (g )+C (g )的速率常数k=10-4S -1,则反应物反应掉 1/2比反应掉1/8的时间长:

(A )104ln 74 S ;(B )104ln4 S ;(C )104ln 4

7 S ;(D )104ln2 S ; 4.关于零级反应动力学特点的论述中,不正确的是(产物不影响反应率):

(A) 反应速率与反应物浓度无关;

(B )起始反应物浓度越大半衰期越长;

(C )速率常数与反应速率的单位和数值相同;

(D )反应物浓度随时间呈指数衰减。

5.某反应完成7/8所需时间是它完成3/4所需时间的1.5倍,该反应为:

(A ) 零级 ; (B )一级 ; (C )二级 ; (D )三级 ;

6.对三级反应3A →B ,下列关系式中正确的是:

(A )20,2121A B C k t =

;(B )0,2

123A A C k t =; (C )k p =k c ; (D )k p =k c /(RT )3

7.对二级反应aA+bB →gG+hH ,下面哪种情况,反应的半衰期有意义?

(A )a ≠b ,C A ,0≠C B ,0 ; (B )a=b ,C A ,0≠C B ,0 ;

(C )a ≠b ,C A ,0=C B ,0 ; (D )a ≠b ,C A ,0 :C B ,0 =a :b ;

8.某反应,其半衰期与反应物起始浓度的一次方成正比,则反应完成87.5% 所需时间t 1与它完成50%所需时间t 2的关系是:

(A) t 1=2t 2 ; (B) t 1=4t 2 ; (C) t 1=47t 2 ; (D) t 1=2

5t 2 ; 9. 同温下, 某反应无论反应物起始浓度为多少,达到相同转化率时所用时间相 等,则该反应为:

(A)0.5级; (B) 1.5级; (C) 1级; (D) 3级;

10.Arrhenius 公式可以写成各种形式,其中不正确的是: (A)2ln RT E dT k d a

=; (B)???

? ??-=121211ln T T R E k k a ; (C) RT Ea

Ae k -=; (D) E a =RT 2

dT k d ln 11.某一级反应的速率常数k=0.2 min -1,则反应进行2分钟和7分钟时相应的 反应物剩余浓度之比为:

(A )7:2 ; (B )2:7 ; (C )1:10 ; (D )e :1

k 1 B

12.平行反应A , 若频率因子A 1=A 2 ,活化能E a ,1>E a,2 , 则升高温 k 2 D

度时,

(A)可使k1>k2 ; (B)可使反应(!)加快, 反应(2)减慢;

(C)可使k1/k2比值增大; (D)可使C B>C D

13、对于复杂反应,以下说法中不正确的是

(A)复杂反应无反应分子数可言;

(B)复杂反应至少包括两个基元步骤;

(C)复杂反应的级数不会是正整数;

(D)反应级数为分数的反应一定是复杂反应。

14、温度对反应速率的影响很大,温度变化主要改变:

(A)活化能;(B)频率因子;(C)物质的浓度;(D)速率常数。

15、在基元反应中,以下说法中不正确的是

(A)反应级数与反应分子数总是一致的;

(B)反应级数总是大于反应分子数;

(C)反应级数总是小于反应分子数;

(D)反应级数不一定与反应分子数总是一致的。

化学动力学基础(一、二)习题

化学动力学基础(一、二)习题

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,

10 第十章 界面现象习题解

第十章界面化学 课后作业题解 10.3 计算373.15K 时,下列情况下弯曲液面承受的附加压力。已知373.15K 时水的表面张力为58.91×10-3N.m -1。 (1)水中存在的半径为0.1μm 的小气泡; (2)空气中存在的半径为0.1μm 的小液滴; (3)空气中存在的半径为0.1μm 的小气泡。 解: 10.4 在298.15K 时,将直径为0.1mm 的玻璃毛细管插入乙醇中。问需要在管内加多大的压力才能防止液面上升?若不加任何压力,平衡后毛细管内液面的高度为多少?已知该温度下乙醇的表面张力为22.3×10-3N.m -1,密度为789.4 kg.m -3 ,重力加速度为9.8m.s -2。设乙醇能很好地润湿玻璃。 解:乙醇能很好地润湿玻璃,可看作cos θ=0, 所以r=r 1(曲率半径与毛细管半径相等) 需要在管内加892 Pa 的压力才能防止液面上升。 若不加任何压力,平衡后毛细管内液面的高度为0.115m 。 kPa 2356Pa 2356400101091584r 4p 3kPa 1178Pa 117820010 1091582r 2p 217 3 73==??=γ=?==??=γ=?----..)())((Pa 892100.051022.32r 2p 33 =???=γ=?--m 1150100.0589789.41022.32gr 2h 33 ..=?????=ργ=--

10.9 已知在273.15K 时,用活性炭吸附CHCl 3,其饱和吸附量为93.8dm 3.kg -1,若CHCl 3的分压力为13.375 kPa ,其平衡吸附量为82.5 dm 3.kg -1。试求: (1)朗缪尔吸附等温式中的b 值; (2)CHCl 3的分压为6.6672 kPa 时,平衡吸附量为若干? 解:(1)朗缪尔吸附等温式 (2)根据朗缪尔吸附等温式 10.14 293.15K 时,水的表面张力为72.75mN.m -1,汞的表面张力为486.5mN.m -1,而汞和水之间的界面张力为375mN.m -1,试判断: (1)水能否在汞的表面上铺展开? (2)汞能否在水的表面上铺展开? 解:(1) 水能在汞的表面上铺展 (2) 汞不能在水的表面上铺展 bp 1bp V V m +=b 375131b 37513893582....+=0 m 38.75mN 72.75-375-486.5--S -1->?==γγγ=水水汞汞0 m -788.75mN 486.5-375-72.75--S -1-

大学无机及分析化学第三章 化学动力学 题附答案

第三章 化学动力学基础 一 判断题 1.溶 液 中, 反 应 物 A 在 t 1 时 的 浓 度 为 c 1 ,t 2 时 的 浓 度 为 c 2, 则 可 以 由 (c 1 - c 2 ) / (t 1 - t 2 ) 计 算 反 应 速 率, 当△t → 0 时, 则 为 平 均 速 率。......................................................................( ) 2.反 应 速 率 系 数 k 的 量 纲 为 1 。..........................( ) 3.反 应 2A + 2B → C , 其 速 率 方 程 式 v = kc (A)[c (B)]2, 则 反 应 级 数 为 3。................( ) 4.任 何 情 况 下, 化 学 反 应 的 反 应 速 率 在 数 值 上 等 于 反 应 速 率 系 数。..........( ) 5.化 学 反 应 3A(aq) + B(aq) → 2C(aq) , 当 其 速 率 方 程 式 中 各 物 质 浓 度 均 为 1.0 mol·L -1 时, 其 反 应 速 率 系 数 在 数 值 上 等 于 其 反 应 速 率。......................................................................( ) 6.反 应 速 率 系 数 k 越 大, 反 应 速 率 必 定 越 大。......( ) 7.对 零 级 反 应 来 说, 反 应 速 率 与 反 应 物 浓 度 无 关。...........................................( ) 8.所 有 反 应 的 速 率 都 随 时 间 而 改 变。........................( ) 9.反 应 a A(aq) + b B(aq) → g G(aq) 的 反 应 速 率 方 程 式 为 v = k [c (A)]a [ c (B)]b , 则 此 反 应 一 定 是 一 步 完 成 的 简 单 反 应。........................( ) 10.可 根 据 反 应 速 率 系 数 的 单 位 来 确 定 反 应 级 数。 若 k 的 单 位 是 mol 1-n ·L n -1·s -1, 则 反 应 级 数 为 n 。...............................( ) 11.反 应 物 浓 度 增 大, 反 应 速 率 必 定 增 大。...............( ) 12.对 不 同 化 学 反 应 来 说, 活 化 能 越 大 者, 活 化 分 子 分 数 越 多。...................( ) 13.某 反 应 O 3 + NO O 2 + NO 2, 正 反 应 的 活 化 能 为 10.7 kJ·mol -1, △ r H = -193.8 kJ·mol -1, 则 逆 反 应 的 活 化 能 为 204.5 kJ·mol -1。..............................................................................( ) 14.已 知 反 应 A→ B 的△r H = 67 kJ·mol -1,E a = 90 kJ·mol -1, 则 反 应 B→ A 的 E a = - 23 kJ·mol -1。............................................................( ) 15.通 常 升 高 同 样 温 度,E a 较 大 的 反 应 速 率 增 大 倍 数 较 多。..............................( )

第十一章 化学动力学

第十一章化学动力学 一.填空题 1.反应2A →B 为基元反应, k A是与A的消耗速率相对应的速率常数。若用B的生成速率及k A表示反应的反应速率时,则其速率方程()。 2.已知某反应的反应物无论其起始浓度c A0为多少,反应掉c A0的2/3时所需的时间均相同,所以该反应为()级反应。 3.已知反应(1)和(2)具有相同的指前因子,测得在相同温度下升高20K时,反应(1)和(2)的反应速率分别提高2倍和3倍,说明反应(1)的活化能E a1()反应(2)的活化能E a2,而且同一温度下,反应(1)的k1()反应(2)的k2. 4.某复合反应由以下的基元反应组成: 2B D C B物质的净速率dc B/dt与各物质浓度的关系,即dc B/dt=();及A物质的净速率-dc A/dt与各物质浓度的关系,即-dc A/dt=()。 5.半衰期为10天的某放射性元素净重8g,40天后其净重为()g。 6.某基元反应mA → P,c A的单位是mol·dm-3,时间的单位是s,则速率常数k的单位是()。 二.单项选择题 1.反应A→B,若开始时c B,0=0,A的起始浓度为c A,0,当反应物A完全转化为B时,需时为t,而反应掉A的起始浓度c A,0之一半时,所需时间为t1/2,测得t/ t1/2=2,则此反应的级数为()。 (A)零级(B)一级(C)3/2级(D)二级 2.反应2A→3B,其速率方程可表示为 -dc A/dt=k A c A2c B-1或dc B/dt=k B c A2c B-1 则两者的速率常数之比,即k A/k B=()。 (A)2 (B)2/3 (C)3/2 (D)3 3.反应A+B →C+D其活化能E a= 30 kJ·mol-1。在500K下,升高温度1K时,得k(501K)/ k(500K);若同一反应在1000K下,升高温度1K时,也得k(1001K)/ k(1000K),那么k(501K)/ k(500K)()k(1001K)/ k(1000K)。 (A)小于(B)等于(C)大于(D)无法确定 4.对于反应A→B,如果起始浓度减少一半,半衰期缩短一半,则该反应级数为:() (A)零级(B)一级 (C)二级(D)三级 5. 某反应的活化能Ea为80kJ.mol-1,则该反应温度由20℃增加到30℃时,其反应速率常数约为原来的: ( ) (A)二倍(B)三倍 (C)四倍(D)五倍

第三章化学动力学基础课后习题参考答案

1 第三章化学动力学基础课后习题参考答案 2解:(1)设速率方程为 代入数据后得: 2.8×10-5=k ×(0.002)a (0.001)b ① 1.1×10-4=k ×(0.004)a (0.001)b ② 5.6×10-5=k ×(0.002)a (0.002)b ③ 由②÷①得: 2a =4 a=2 由③÷①得: 2b =2 b=1 (2)k=7.0×103(mol/L)-2·s -1 速率方程为 (3)r=7×103×(0.0030)2×0.0015=9.45×10-5(mol ·L -1·s -1) 3解:设速率方程为 代入数据后得: 7.5×10-7=k ×(1.00×10-4)a (1.00×10-4)b ① 3.0×10-6=k ×(2.00×10-4)a (2.00×10-4)b ② 6.0×10-6=k ×(2.00×10-4)a (4.00×10-4)b ③ 由③÷②得 2=2b b=1 ②÷①得 22=2a ×21 a=1 k=75(mol -1·L ·s -1) r=75×5.00×10-5×2.00×10-5=7.5×10-8(mol ·L -1·s -1) 5解:由 得 ∴△Ea=113.78(kJ/mol ) 由RT E a e k k -=0得:9592314.81078.11301046.5498.03?=?==??e ke k RT E a 9解:由阿累尼乌斯公式:RT E k k a 101ln ln -=和RT E k k a 202ln ln -=相比得: ∴ 即加催化剂后,反应速率提高了3.4×1017倍 因△r H θm =Ea(正) -Ea(逆) Ea(逆)=Ea(正)-△r H θm =140+164.1=304.1(kJ/mol) 10解:由)11(ln 2 112T T R Ea k k -=得: )16001(314.8102621010.61000.1ln 2 384T -?=??-- T 2=698(K ) 由反应速率系数k 的单位s-1可推出,反应的总级数为1,则其速率方程为 r=kc(C 4H 8) 对于一级反应,在600K 下的)(1014.110 10.6693.0693.0781s k t ?=?== - ) ()(2O c NO kc r b a =)()(107223O c NO c r ?=) ()(355I CH c N H C kc r b a =)11(ln 2112T T R E k k a -=)627 15921(314.8498.081.1ln -=a E ) /(75.41046.5656314.81078.113903s mol L e e k k RT E a ?=??==??--36.40298314.810)140240(ln 32112=??-=-=RT E E k k a a 1712104.3ln ?=k k

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]

第十章界面化学思考题答案(1)

第十章界面化学思考题答案 1.已知水在两块玻璃间形成凹液面,而在两块石蜡板间形成凸液面。试解释为什么两块玻璃间放一点水后很难拉开,而两块石蜡板间放一点水后很容易拉开?答:水在两玻璃和两石蜡板间的状态如下图。水能润湿玻璃,在两块玻璃之间的 水层两端液面呈凹形,故其附加压力方向指向空气,使水层内的压强小于外部大气压强,两者相差2γ/r,即相当于两块玻璃板外受到2γ/r的压力作用,所以要把它们分开很费力。且两板越靠近,此压力差越大,使两板难以拉开。石蜡板的情况相反,液体压力p大于外压力,易于拉开。 2.如下图所示,在一玻璃管两端各有一大小不等的肥皂泡。当开启活塞使两泡相通时,试问两泡体积将如何变化?为什么? 2图3图 答:开启活塞后,大泡将变大,小泡将变小。活塞关闭时,由于肥皂泡膜产生 附加压力,Δp=p 内-p 外 =4γ/r.泡的半径r越小,附加压力越大,而大、小泡的 p外是相同的,故小泡内空气压力大于大泡内空气压力。因此打开活塞后,小泡内空气就流向大泡,导致小泡变成更小。当小泡收缩至其半径等于玻璃管口半径时的r最小,若再收缩,其曲率半径反而增大。所以当小泡收缩至其曲率半径与大泡半径相等时,停止收缩。 3.如上图所示,玻璃毛细管A插入水中后,水面上升高度应能超过h,因此推断水会从弯口B处不断流出,于是便可构成第一类永动机,如此推想是否合理?为什么? 答:不合理,由于毛细管上方弯曲,当液面上升到顶端后,又沿弯曲管下降到弯

口B处,液面下降时,由于弯曲部分液体受到重力作用,使凹液面的曲率半径由r增大到r',故附加压力也相应减小到Δp'=2γ/r ' 。到B处,Δp'与B处高度的静压力达到平衡,曲率不再变化(仍是凹液面)。故水滴不会落下。 4.一定量的小麦,用火柴点燃并不易着火。若将它磨成极细的面粉,并使之分散在一定容积的空气中,却很容易着火,甚至会引起爆炸。这是为什么? 答:这有两方面原因。磨成极细的面粉后,比表面积大大增加,磨得越细,其表面能越高,所处的状态就越不稳定,其化学活性也越大,因而容易着火。这是热力学方面的原因。另外,由于细粉的比表面很大,着火后,燃烧反应的速率很快,单位时间内放出的热量增多,也易引起爆炸。 5.将水滴在洁净的玻璃上,水会自动铺展开来,此时水的表面积不是变小而是变大,这与液体有自动缩小其表面积的趋势是否矛盾?请说明理由。 答:不矛盾。液体力图缩小其表面积,是为了降低系统的表面吉布斯函数。当液体润湿固体,并在固体表面铺展开时,液-固界面和液-气界面都增加了,但固-气界面却缩小了。由于铺展开时: γsg> γls + γlg 系统的界面吉布斯函数还是减小了,因此两者不矛盾。 6.为什么泉水,井水都有比较大的表面张力?将泉水小心注入干燥的杯子,泉水会高出杯面? 答:泉水、井水中含有较多的非表面活性物质,如无机盐离子,使表面张力增大。泉水具有较大的表面张力,不能润湿玻璃杯子,在杯子中形成凸液面,所以将泉水小心注入干燥的杯子,泉水会高出杯面。 7.液滴会自动成球形,固体表面有吸附作用,溶液表面也会有吸附现象。请给于热力学解释。 答:在一定温度和压力下,系统的吉布斯函数越低越稳定。G=γA s。液滴自动成球形是因为相同体积时,球形液滴的表面积最小。固体和液体表面的吸附作用是因为可通过吸附作用来降低表面的不对称性,降低表面张力,使吉布斯函数降低。 8.一定体积的水,当聚成一个大水球或分散成许多水滴时,相同温度下,两种状态相比,以下性质保持不变的是(B) A.表面吉布斯函数 B.表面张力 C.比表面 D.液面下的附加压力

4第十一章化学动力学分析

物化第十一章 化学动力学 习题 一、名词解释 1.反应机理 2. 基元反应 3. 反应级数 4. 反应分子数 5. 反应速率常数 6. 半衰期 二、简答题 1. 反应级数和反应分子数有何区别? 2. 简述零级反应的主要特征有哪些? 3. 简述一级反应的主要特征有哪些? 4. 简述二级反应的主要特征有哪些? 5. 已知气相反应2HI=H 2+I 2之正、逆反应都是二级反应: (1)问正、逆反应速率常数k 、k '与平衡常数K 的关系是什么? (2)问正、逆反应的活化能与正反应恒容反应热的关系是什么? 6. 阈能的物理意义是什么?它与阿累尼乌斯经验活化能E a 在数值上的关系如何? 7. 对于连串反应A ?→? 1k B ?→?2k C ,若E 1E 1,A 2>A 1,画出各步反应和总反应的lnk —T 1图,并讨论主产物随温度的变化。 三、判断题 1. 某反应的速度常数 k =4.62×10-2分-1,又初始浓度为0.1mol.dm -3,该反应的半衰期为15分。 2. 单分子反应称为基元反应,双分子反应和三分子反应称为复合反应。 3. 简单反应都是简单级数反应;简单级数的反应不一定就是简单反应。 4. 双分子反应一定是二级反应 5. 当温度一定时,化学反应的活化能越大其反应速率越大。 6. 在同一反应中各物质的变化速率相同。 7. 若化学反应由一系列基元反应组成,则该反应的速率是各基元反应速率的代数和。 8. 单分子反应一定是基元反应。 9. 双分子反应一定是基元反应。 10. 零级反应的反应速率不随反应物浓度变化而变化。 11. 若一个化学反应是一级反应,则该反应的速率与反应物浓度的一次方成正比。 12.一个化学反应进行完全所需的时间是半衰期的2倍。 13.一个化学反应的级数越大,其反应速率也越大。 14.若反应 A + B ═Y + Z 的速率方程为:r =kc A c B ,则该反应是二级反应,且肯定是双分子反应。 15.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。 16.若反应(1)的活化能为E 1,反应(2)的活化能为E 2,且E 1 > E 2,则在同一温度下k 1一定小于k 2。 17. 若化学反应的Δr U m <0,则该化学反应的活化能小于零。 18.对平衡反应A ═Y ,在一定温度下反应达平衡时,正逆反应速率常数相等。 19.平行反应,k 1/k 2的比值不随温度的变化而变化。 20.复杂反应的速率取决于其中最慢的一步。 21.反应物分子的能量高于产物分子的能量,则此反应就不需要活化能。 22.温度升高。正、逆反应速度都会增大,因此平衡常数也不随温度而改变。 23.碰撞理论成功处之一,是从微观上揭示了质量作用定律的本质。 24.确切地说:“温度升高,分子碰撞次数增大,反应速度也增大”。 25.过渡状态理论成功之处,只要知道活化络合物的结构,可以计算出速率常数k 。 26.选择一种催化剂,可以使ΔG > 0的反应得以进行。

第三章-化学动力学

第三章 化学动力学 3-1.在1 100 K 时,3NH (g)在金属钨丝上发生分解。实验测定,在不同的3NH (g)的初始压力0p 下所对应的半衰期12t ,获得下列数据 0/Pa p 3.5×104 1.7×104 0.75×104 1/min t 7.6 3.7 1.7 试用计算的方法,计算该反应的级数和速率系数。 解: 根据实验数据,反应物3NH (g)的初始压力不断下降,相应的半衰期也不断下降,说明半衰期与反应物的起始浓度(或压力)成正比,这是零级反应的特征,所以基本可以确定是零级反应。用半衰期法来求反应的级数,根据半衰期法的计算公式 12 12 1 ,1 21,2 n t a t a -??= ??? 即 ()12,112,221ln /1ln(/) t t n a a =+ 把实验数据分别代入,计算得 ()() 12,112,244 0,20,1ln /ln 7.6/3.7110ln(/) ln(1.710/3.510) t t n p p --=+ =+ ≈?? 同理,用后面两个实验数据计算,得 () ln 3.7/1.710ln(0.75/1.7) n =+ ≈ 所以,该反应为零级反应。利用零级反应的积分式,计算速率系数。正规的计算方法应该是分别用3组实验数据,计算得3个速率系数,然后取平均值。这里只列出用第一组实验数据计算的结果,即 0100 22p a t k k = = 431001 3.510Pa 2.310 Pa min 227.6 min p k t -?===??? 3-2.某人工放射性元素,能放出α粒子,其半衰期为15 min 。若该试样有80%被分解,计算所需的时间?

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

第十章界面现象练习题及答案

第十章界面现象练习题 一、是非题(对的画√错的画×) 1、液体的表面张力总是力图缩小液体的表面积。() 2、液体的表面张力的方向总是与液面垂直。() 3、分子间力越大的物体其表面张力也越大。() 4、垂直插入水槽中一支干净的玻璃毛细管,当在管中上升平衡液面外加热时,水柱会上升。() 5、在相同温度下,纯汞在玻璃毛细管中呈凸液面,所以与之平衡的饱和蒸气压必大于其平液面的蒸汽压。() 6、溶液表面张力总是随溶液的浓度增大而减小。() 7、某水溶液发生负吸附后,在干净的毛细管中的上升高度比纯水在该毛细管中上升的高度低。() 8、通常物理吸附的速率较小,而化学吸附的速率较大。() 9、兰格缪尔等温吸附理论只适用于单分子层吸附。() 10、临界胶束浓度(CMC)越小的表面活性剂,其活性越高。() 11、物理吸附无选择性。() 12、纯水、盐水、皂液相比,其表面张力的排列顺序是:γ(盐水)<γ(纯水)<γ(皂液)。() 13、在相同温度与外压力下,水在干净的玻璃毛细管中呈凹液面,故管中饱和蒸气压应小于水平液面的蒸气压力。() 14、朗缪尔吸附的理论假设之一是吸附剂固体的表面是均匀的。() 15、同一纯物质,小液滴的饱和蒸气压大于大液滴的饱和蒸气压。() 16、弯曲液面的饱和蒸气压总大于同温度下平液面的蒸气压。() 17、表面张力在数值上等于等温等压条件下系统增加单位表面积时环境对系统所做的可逆非体积功。() 18、某水溶液发生正吸附后,在干净的毛细管中的上升高度比在纯水的毛细管中的水上升高度低。() 19、弯曲液面处的表面张力的方向总是与液面相切。()

20、吉布斯所定义的“表面过剩物质的量”只能是正值,不可能是负值。( ) 21、封闭在容器内的大、小液滴若干个,在等温下达平衡时,其个数不变,大小趋于一致。() 22、凡能引起表面张力降低的物质均称之为表面活性剂。() 23、表面过剩物质的量为负值,所以吸附达平衡后,必然引起液体表面张力降低。() 24、在吉布斯模型中,选择表面相的位置使溶剂的表面过剩物质的量n1(γ),则溶质的表面过剩物质的量ni(γ)可以大于零、等于零或小于零。() 25、过饱和蒸气之所以可能存在,是因新生成的微小液滴具有很大的 比表面吉布斯函数。() 二、选择题 1、液体表面分子所受合力的方向总是(),液体表面张力的方向总是() (1)沿液体表面的法线方向,指向液体内部。 (2)沿液体表面的法线方向,指向气体内部。 (3)沿液体表面的切线方向, (4)无确定的方向。 2、在定温定压下影响物质的表面吉布斯函数的因素是() (1)仅有表面积As (2)仅有表面张力γ (3)表面积As和表面张力γ(4)没有确定的函数关系 3、附加压力产生的原因是() (1)由于存在表面(2)由于在表面上存在表面张力 (3)由于表面张力的存在,在弯曲表面两边压力不同 (4)难于确定 4、在水平放置的玻璃毛细管中注入少许水(水润湿玻璃)在毛细管中水平水柱 的两端呈凹液面,当在右端水凹面处加热,毛细管中的水向何端移动。()(1)向左移动(2)向右移动 (3)不动(4)难以确定 5、今有一球形肥皂泡,半径为r,肥皂水溶液的表面张力为γ,则肥皂泡内附加压力是()

第十一章 化学动力学(1)

第十一章 化学动力学 11.1 反应SO 2Cl 2(g )→SO 2Cl (g )+ Cl 2(g )为一级气相反应,320 ℃时k =2.2×10-5s -1。 问在320℃加热90 min SO 2Cl 2(g )的分解分数为若干? 解:根据一级反应速率方程的积分式 1 ln 1-kt x = 即有:51 ln 2.21090601-x -=??? x = 11.20% 11.2某一级反应A →B 的半衰期为10 min 。求1h 后剩余A 的分数。 解:根据一级反应的特点 -2-11/21/2ln 2ln 2ln 2==6.9310min 10 t k k t = =?,即有 又因为:1 ln 1-kt x = 即有:-21 ln 6.93101601-x =??? 1-x = 1.56% 11.3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 1 ln 1-kt x = 当t =10min 时:-2-1111 ln 10 = ln = 3.5710min 1-30%101-30% k k =?,即有: 当x =50%时:-21 ln 3.5710= 19.4min 1-50% t t =?,即有: 11.4 25℃时,酸催化蔗糖转化反应 ()()() 12221126126126C H O H O C H O6+C H O +→ 蔗糖 葡萄糖 果糖 的动力学数据如下(蔗糖的初始浓度c 0为1.0023 mol·dm -3,时刻t 的浓度为c )

(1)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; (2)问蔗糖转化95%需时若干? 解:(1)将上述表格数据转化如下: 对0ln c t c ?? ??? ~作图如下 080160 -0.6 -0.3 0.0 ln(c /c 0)=-0.00358t -0.0036 l n (c /c 0) t /min 30ln 3.5810-0.0036c t c -?? =-? ??? 则:k = 3.58×10-3min -1 1/23 ln 2ln 2 193.6min 3.5810t k -= =?= (2)3 1111 =ln =ln = 836.8min 1-1-95% 3.5810 t k x -? t /min 0 30 60 90 120 180 (c 0-c )/ mol·dm -3 0.1001 0.1946 0.2770 0.3726 0.4676 t /min 0 30 60 90 120 180 c / mol·dm -3 1.0023 0.9022 0.8077 0.7253 0.6297 0.5347 ln ( c / c 0) -0.1052 -0.2159 -0.3235 -0.4648 -0.6283

厦门大学界面与胶体化学基础思考题和练习题解答

思考题和练习题解答 思考题 1. 表面性质与相邻两体相的性质有关,但又与两体相性质有所不同。处于表面层的分子由于它们的受力情况与体相中分子的受力情况不相同,因此,表面层的分子总是具有较高的能量。此外,表面性质还与表面积密切相关。表面积越大,则表面能越高,表面越不稳定。这将导致表面层自发地减少表面能(减少表面积或表面吸附)。 药粉的药效比药丸快。因为药粉的比表面积比药丸大得多,表面能较高,活性高。 2. 将变成绷紧的圆环状。这是因为液膜被刺破后,细丝两边不同曲率的部分附加压力方向不同(均指向曲面的球心方向)。经附加压力的调整后,最后,线圈以规则的形状存在。 3.一个过程的自发与否是由过程的吉布斯自由能决定的。尽管表面扩展过程熵是增加的,但同时也是吸热的,因此,ΔH >0。可见,单凭熵增加无法判断过程的方向。 4.可根据0p T γ??? < ????判断之。 上管中,管内液面呈凹状,附加压力朝外,当温度升高,表面张力下降,附加压力降低。因此,当右端液体受热时,朝右附加压力小于朝左边的附加压力,液体朝左移动。 下管可同样分析,由于下管液面呈凸状,附加压力朝内。因此,液体移动方向与上管相反。 5.附加压力s p 与曲率半径r ,表面张力γ的关系为 s 2p r γ = 由于右边气泡比左边气泡大,因此,曲率半径大,附加压力小。当将两边连通后,则左泡变小,右泡变大,直到左、右两边曲率半径相同时,两边达平衡。 若活塞同时连通大气,则两气泡同时变小,但变化速率不同,左泡先消失,右泡后消失。 6.从图可见,不均匀毛细管的左端管径大,曲率半径大,附加压力小,因此液体两端附加压力不相等,液体向右端移动;直到两端附加压力相等为止。因此,平衡时,液体应处于右端细管半径均匀的位置。 7. B 8. 11 2gh r γ ρ= 222g h r γρ=

物理化学第十一章化学动力学基础练习题.doc

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”或“<”或“=”) 4.只有一种反应物的二级反应的半衰期与反应的初始浓度的关系为 。 5.(浙江大学考研试题)反应A →Y+Z 中,反应物A 的初始浓度为1 mol·dm - 3,初始速率为0.01 mol·dm - 3·s - 1,假定该反应为二级反 应,则其速率系数k A 为 ,半衰期 为 。 6.(西北工业大学考研试题)反应2A →3B ,则 之间的关系是 。 7.(西北工业大学考研试题)一级反应 以 对时间作图为一直线,速率系数等于直线的 。 8.(浙江大学考研试题)丁二烯的液相聚合反应,实验已确定对丁二烯为一级,并测得 在323K 时的速率系数为3.3×10-2min -1 ,当丁二烯的转化率为80%时,反应时间为 。 9.某反应A+B Y+Z,加催化剂后正反应速率系数' 1k 与不加催化剂时正反应速率系数 1k 比值' 411 10k k =,则逆反应速率系数比值 ' 11 k k =____。 10.某复杂反应的表观速率常数k 与各基元 反应速率常数之间的关系为1 1224 ()2k k k k =, 则表观活化能a E 与各基元反应活化能之间 的关系为____。 二、单选题: 1.反应3O 2 2O 3,其速率方程 -d[O 2]/d t = k [O 3]2 [O 2] 或 d[O 3]/d t = k '[O 3]2[O 2],那么k 与k '的关系是: (A) 2k = 3k ' ; (B) k = k ' ; (C) 3k = 2k ' ; (D) ?k = ?k ' 。 2.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 >> 。 3.对于反应A →B+C ,反应物浓度降为初始浓度一半需要时间20min ,降为1/4需时间30min ,该反应的反应级数为( ) (A )零级 (B )一级 (C )二级 (D )三级 4.进行反应A + 2D 3G 在298K 及2dm 3容器中进行,若某时刻反应进度随时 间变化率为0.3 mol·s -1,则此时G 的生成速 率为(单位:mol·dm -3·s -1) : (A) 0.15 ; (B) 0.9 ; (C) 0.45 ; (D) 0.2 。 5.基元反应体系a A + d D g G 的速率表达式中,不正确的是: (A) -d[A]/d t = k A [A]a [D]d ; (B) -d[D]/d t = k D [A]a [D]d ; (C) d[G]/d t = k G [G]g ; (D) d[G]/d t = k G [A]a [D]d 。 6.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 。 7.某一基元反应,2A(g) + B(g)E(g),将2mol 的A 与1mol 的B 放入1升容器中

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:

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