化学动力学复习题

化学动力学复习题

化学动力学复习题

班级: 姓名: 学号: 分数:

(一)选择题

1.反应2O 33O 2其反应速率方程式为1O 2O O O 2333

d d -=-c c k t c 或者1

O 2O O O 2322d d -=c c k t c , 则速率

常数3O k 和2O k 的关系是:

(A ) 23O k =32O k (B ) 3O k =2O k (C ) 33O k =22O k (D )-33O k =22O k

2. 实验测得化学反应S 2O 82- + 2I -I 2 + 2SO 42-的速率方程为---=-I O S O s 28228

2d d c kc t c , 根据上述条件可以认为:

(A) 反应分子数为3 B 反应分子数为2

C 反应级数为3

D 反应级数为2 3.反应CO(g) + 2H 2(g)CH 3OH(g)在恒温恒压下进行, 当加入某种催化剂, 该反应速率明显加快。不存在催化剂时, 反应的平衡常数为K, 活化能为

E a , 存在催化剂时为K '和E a ', 则:

(A )K '=K, E a '>E a (B ) K 'E a (C ) K '=K, E a '

4.基元反应体系aA + dD → gG 的速率表达式中,不正确的是:

(A) -d[A]/dt = k A [A]a [D]d ; (B) -d[D]/dt = k D [A]a [D]d ;

(C) d[G]/dt = k G [G]g ; (D) d[G]/dt = k G [A]a [D]d 。

5.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 。

6.关于反应级数,说法正确的是:

(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 。

7.某化合物与水相作用时,其起始浓度为1 mol·dm -3,1小时后为0.5 mol·dm -3,2小时 后为0.25 mol·dm -3。则此反应级数为:

(A) 0 ; (B) 1 ; (C) 2 ; (D) 3 。

8.某反应速率常数k = 2.31 × 10-2mol -1·dm 3·s -1,反应起始浓度为1.0 mol·dm -3,则其反 应半衰期为:

(A) 43.29 s ; (B) 15 s ; (C) 30 s ; (D) 21.65 s 。

9.某反应进行时,反应物浓度与时间成线性关系,则此反应之半衰期与反应物最初浓 度有何关系?

(A) 无关 ; (B) 成正比 ; (C) 成反比 ; (D) 平方成反比 。

10.反应A + B → C + D 的速率方程为r = k[A][B] ,则反应:

(A) 是二分子反应 ; (B) 是二级反应但不一定是二分子反应 ;

(C) 不是二分子反应 ; (D) 是对A 、B 各为一级的二分子反应 。

11.对于可逆一级反应,下列叙述正确的是:

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,

1--化学动力学基础

1--化学动力学基础 [教学要求] 1.掌握化学反应速率的基本概念及表示方法。 2.掌握反应机理概念,掌握有效碰撞理论,了解过渡状态理论,掌握活化能、活化分子的概念及其意义。 3.掌握浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响及浓度、温度对化学反应速率影响的定量关系:质量作用定律,化学反应的温度因子,熟悉阿仑尼乌斯方程及其应用。 [教学重点] 1.反应机理的概念,有效碰撞理论,过渡状态理论,活化能、活化分子的概念及其意义。 2.浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响及浓度、温度对化学反应速率影响的定量关系:质量作用定律,化学反应的温度因子,阿仑尼乌斯方程及其应用 [教学难点] 1.有效碰撞理论,过渡状态理论,活化能、活化分子的概念。 2.阿仑尼乌斯方程。 [主要内容] 1.化学反应速率的基本概念及表示方法:平均速率和瞬时速率,同一反应用不同物系表示速率时这些速率间的关系。 2.反应机理(反应历程)概念:基元反应和非基元反应、反应分子数(单分子反应、双分子反应、三分子反应)。 3.反应速率理论简介:有效碰撞理论的基本要点,有效碰撞的条件,有效碰撞、活化能、活化分子的概念,碰撞频率因子与化学反应临界能或阀能的关系公式,活化能、方位因子、碰撞频率因子与反应速率的关系,活化过渡状态理论的基本要点,活化络合物;实验活化能。 4.浓度对化学反应速率的影响:质量作用定律、反应级数、化学反应速率方程式;温度对化学反应速率的影响:阿仑尼乌斯方程式及其应用。 5.催化剂基本概念及其基本特征,催化作用,催化剂对化学反应速率的影响机制 。 [教学内容] §3.1 化学反应速率的概念 3.1.1 平均速率和瞬时速率 1. 平均速率 某一有限时间间隔内浓度的变化量。 2. 瞬时速率 时间间隔Δt 趋于无限小时的平均速率的极限。 1 2NO 2 (CCl 4) + O 2(g) 例:N 2O 5(CCl 4) 2 1 252152252) O N ()O N ()O N (t t c c r --- =t c ??- =)O N (52 lim t r r ?→=

最新第8章--化学动力学自测题

第8章 化学动力学自测题 1.在一定条件下,基元反应为A +B →D ,则此反应为( )分子反应。若实验测定时,起始 浓度A,0c >>B,0c ,即可认为反应过程中A,0c 近似不变,则此反应的级数为( )。( ) A 、2,2; B 、1,2; C 、2,1; D 、1,1。 2.反应A →B ,若开始时B,0c =0,A 的起始浓度为A,0c ,当反应物A 完全转化B 时,需时 为t ,而反应掉A 的起始浓度A,0c 之一半时,所需时间为t 1/2,则得t ? t 1?2=2,则此反应的级数为( )。 A 、零级; B 、一级; C 、3/2级; D 、二级。 3.反应2A →3B ,其速率方程可表示为 21A A A B d /d 2c t k c c --=或21B B A B d /d c t k c c -= 则两者的速率常数之比,即A B /k k =( )。 A 、2; B 、2/3; C 、3/2; D 、3。 4. 已知某气相反应2A(g) →2B 十C 的速率常数k 的单位为dm 3?mol -1?S -1。温度一定下, 若反应开始时,A 的浓度为A,0c =1mol ?dm 3,实验测得:A 反应掉1/2A,0c 所需的时间t 1/2与反应掉3/4A,0c 时所需时间t 3/4之差为600 s,则t l/2=( )。 A 、300 s ; B 、600s ; C 、900S ; D 、数据不足,无法计算。 5. 下列所列举的反应中,哪一反应有可能(注意是可能)是基元反应( )。 A 、A+ 21 B →C+D ; B 、A+B→D ,其速率方程为 1/2A A A B d /d c t k c c -=; C 、A +B →C +E ,其反应速率随温度升高而降低; D 、A +B →E,其速率方程A A A B d /d c t k c c -=。 6.某反应B →C+ D 的速率方程可表示为B d d c t -=B B n k c ,在300k 下,反应开始时只有B , A 、零级; B 、一级; C 、二级; D 、无法计算。 7.反应A +B→C +D 其活化能a E =30 kJ ?mol -1。在500 K 下,升高温度1K 时,得k (501 K)/k (500 K);若同一反应在1000K 下,升高温度1K 时,也得k (1 001k)/k (1 000 K),那么,k (501 K)/k (500 K)( )k (1 001 K)/k (1000 K)。 A 、小于; B 、等于; C 、大于; D 、无法确定。 8.在恒T ,V 下,正逆反应均为基元反应的对行反应如下 11A(g)+B(g) C(g)k k - 测得此反应的反应热V Q =50.0 kJ ?mol -1,则上述反应中的正向反应之活化能 a,1E ( )。 A 、一定大于50.0 kJ ?mol -1;B 、一定小于50.0 kJ ?mol -1; C 、一定等于50.0 kJ ?mol -1; D 、可能大于也可能小于50.0 kJ ?mol -1。

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

南京大学《物理化学》练习 第十章 化学动力学基础(一)

第十章化学动力学基础(一) 返回上一页 1. 298 K时N2O5(g)分解反应半衰期t1/2为5.7 h,此值与N2O5的起始浓度无关,试求: (1) 该反应的速率常数. (2) 作用完成90%时所须的时间. 2. 某人工放射性元素放出α粒子,半衰期为15 min ,试问该试样有80%分解,需时若干? 3. 把一定量的PH3(g)迅速引入温度为950 K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: t/s 0 58 108 ∞ P/kPa 35.00 36.34 36.68 36.85 已知反应 4pH3(g) P4(g) + 6H2(g) 为一级反应,求该反应的速率常数k值(设在t=∞时反应基本完成) 4. 在某化学反应中随时检测物质A的含量,1小时后,发现A已作用了75%,试问2小时后A还剩余多少没有作用?若该反应对A 来说是: (1) 一级反应. (2) 二级反应(设A与另一反应物B起始浓度相同) (3) 零级反应(求A作用完所用时间) 5. 在298 K时, NaOH与CH3COOCH3皂化作用的速率常数k2与NaOH与CH3COOC2H5皂化作用的速率常数k2' 的关系为k2=2.8k2' .试问在相同的实验条件下,当有90% CH3COOCH3被分解时, CH3COOC2H5的分解百分数为若干?

6. 对反应2NO(g) +2H2(g)---> N2(g) +2H2O(l) 进行了研究,起始时NO与H2的物质的量相等.采用不同的起始压力相应的有不同的半衰期,实验数据为: p0 /kPa 47.20 45.40 38.40 33.46 26.93 t1/2/min 81 102 140 180 224 求该反应级数为若干? 7. 反应A+B P的动力学实验数据如下, [A]0/(mol·dm-3) 1.0 2.0 3.0 1.0 1.0 [B]0/(mol·dm-3) 1.0 1.0 1.0 2.0 3.0 r0/(mol·dm-3·s-1) 0.15 0.30 0.45 0.15 0.15 若该反应的速率方程为 ,求x和y的值. 8. 碳的放射性同位素在自然界树木中的分布基本保持为总碳量的 1.10×%.某考古队在一山洞中发现一些古代木头燃烧的灰烬,经分析的含 量为总碳量的9.87×%,已知的半衰期为5700年,试计算这灰距今约有多少年? 9. 某抗菌素在人体血液中呈现简单级数的反应,如果给病人在上午8点注射一针抗菌素,然后在不同时刻t测定抗菌素在血液中的浓度c(以mg/100 cm3表示),得到以下数据 t/h 4 8 12 16 c /(mg/100 cm3) 0.480 0.326 0.222 0.151 (1) 确定反应的级数. (2) 求反应的速率常数k和半衰期t1/2.

化学动力学基础试题

第十章 化学动力学基础(一) 思考题: 1. (1) 反应级数等于反应分子数; (2) 某化学反应式为A +B=C 乙则该反应为双分子反应。你认为(1)和(2)是否正确? 2.有一平行反应 ,已知E 1>E 2,若B 是所需要的产品,从动力学的角度 定性他考虑应采用怎样的反应温度。 3.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,这句话对吗? 4.判断正确与否:一个化学反应进行完全所需的时间是半衰期的2倍。 5.阿仑尼乌斯经验式的适用条伴是什么?实验活化能E a 对于基元反应和复杂反应含义有何不同? 选择题: 1.质量作用定律表达式不适用于( )。 (A )以分子数表示的速率方程式 (B )以浓度表示的速率方程式 (C )以压力表示的速率方程式 (D )以表面覆盖度表示的速率方程式 2.关于反应分子数的表述不正确的是( )。 (A )反应分子数是实验值 (B )反应分子数不一定和测得的反应级数相等 (C )某反应的反应分子数一定等于该反应的反应物化学计量数之和 (D )实际的反应中双分子反应发生的几率大于单分子反应和三分子反应 3.下列说法正确的是( )。 (A )双分子反应一定表现为二级反应 (B )单分子反应一定表现为一级反应 (C )有反应分子数可言的反应一定是基元反应 (D )反应分子数不一定为正整数 4.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 5. 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 >> 6.对基元反应的以下说法中不正确的是( )。 (A )只有基元反应才有反应分子数可言 C B A 1 2

化学反应动力学习题

化学动力学基础(习题课) 1. 某金属的同位素进行β放射,经14d(1d=1天后,同位素的活性降低6.85%。求此同位素的蜕变常数和半衰期;要分解 90.0%,需经多长时间? 解:设反应开始时物质的质量为100%,14d后剩余未分解者为100%-6.85%,则 代入半衰期公式得 一、是非题 下列各题中的叙述是否正确?正确的选“√”,错误的选“×”。 √× 1.反应速率系数k A与反应物A的浓度有关。 √× 2.反应级数不可能为负值。 √× 3.对二级反应来说,反应物转化同一百分数时,若反应物的初始浓度愈低,则所需时间愈短。 √× 4.对同一反应,活化能一定,则反应的起始温度愈低,反应的速率系数对温度的变化愈 敏感。 √× 5. Arrhenius活化能的定义是。

√× 6.若反应A?Y,对A为零级,则A的半衰期。 二、选择题 选择正确答案的编号: 某反应,A → Y,其速率系数k A=6.93min-1,则该反应物A的浓度从1.0mol×dm-3变到0.5 mol×dm-3所需时间是: (A)0.2min;(B)0.1min;(C)1min;(D)以上答案均不正确。 某反应,A → Y,如果反应物A的浓度减少一半,它的半衰期也缩短一半,则该反应的级数 为: (A)零级;(B)一级;(C)二级;(D)以上答案均不正确。 三、填空题 在以下各小题的“ 1.某化学反应经证明是一级反应,它的速率系数在298K时是k=( 2.303/3600)s-1,c0=1mol×dm-3。 (A)该反应初始速率u0为 (B)该反应的半衰期t1/2 (C)设反应进行了1h,在这一时刻反应速率u1为 2.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 3.反应A → B+D中,反应物A初始浓度c A,0=1mol×dm-3,初速度u A,0=0.01mol×dm-3×s-1,假定该反 应为二级,则其速度常数k A为t1/2为。 4.某反应的速率系数k=4.62′10-2min-1,则反应的半衰期为 5.反应活化能E a=250kJ×mol-1,反应温度从300K升高到310K时,速率系数k增加

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

第十一章化学动力学基础(一)解析

第十一章 化学动力学基础(一) 1. 298K 时,252421 ()()()2N O g N O g O g =+,该分解反应的半衰期1/2 5.7t h =,此值 与25()N O g 的起始浓度无关,试求: (1)该反应的速率常数; (2)25()N O g 转化掉90%所需的时间。 解:(1)因为该反应的半衰期与25()N O g 的起始浓度无关,所以该反应为一级反应。则 1/21 ln 2t k = ,111/2ln 2ln 2 0.1216()5.7k h t -=== (2)当90%y =时 11111 ln ln 18.94()10.1216190% t h k y = ==-- 2.某物质A 分解反应为二级反应,当反应进行到A 消耗了3 1 时,所需要时间为2min , 若继续反应掉同样这些量的A ,应需多少长时间? 解:对于二级反应 21y k at y =- 当min 231 3 1==t y 时 则 21311111 3min 112min 413k t y a a =?=?=-?- 当 3 2 =y 时 2123213 3 2 1138min 121min 143 8min 2min 6min y t k a y a a t t t -=?=?=-?-=-=-= 3.有反应A P →,实验测得是2 1 级反应,试证明:

(1)[][]kt A A 2 1 2 1 21 0= -; (2)[]2102 1 )12(2 A k t -=。 证明:(1)[][]21A k dt A d r =- = [] [] kdt A A d -=2 1 对上式作定积分 0[] 01/2[][][]A t A d A kdt A =?-? 得[][]kt A A 2 1 2 121 0= -. (2)∵[][]kt A A 21212 1 0=- ∴[][])(2 21210A A k t -= []{[]}[]))12(2 )2 (2 2102102102 1A k A A k t -= -= 4. 在298K 时,用旋光仪测定蔗糖的转化速率,在不同时间所测得的旋光度t α如下 /min t 0 10 20 40 80 180 300 ∞ /()O t α 6.6 6.17 5.79 5.00 3.71 1.4 -0.24 -1.98 试求该反应的速率常数k 值。 解:蔗糖水解为一级反应,且011ln t k t αααα∞ ∞ -=- 代入数据,列于下表中 取其平均值 315.14810min k --=? 5.在298K 时,测定乙酸乙酯皂化反应速率。反应开始时,溶液中酯与碱的浓度都为30.1mol dm -?,每隔一定时间,用标准酸溶液滴定其中的碱含量,实验所得结果如下: /min t 3 5 7 10 15 21 25 33[]/(10)OH mol dm ---? 7.40 6.34 5.50 4.64 3.63 2.88 2.54 /min t 0 10 20 40 80 180 300 ∞ /()O t α 6.6 6.17 5.79 5.00 3.71 1.4 -0.24 -1.98 31/(10min )k - - 5.142 4.958 5.160 5.134 5.175 5.318 -

化学动力学基础二

第十二章化学动力学基础(二) 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. (3) S2O82- + I- --->P 9. 在298 K时,反应N2O4(g) 2NO2(g)的速率常数k1=4.80× s-1,已知NO2和N2O4的生成吉布斯自由能分别为51.3和97.8 kJ/mol,试求 (1)298 K时, N2O4的起始压力为101.325 kPa时, NO2(g)的平衡分压? (2)该反应的弛豫时间? 10. 用温度跳跃技术测量水的离解反应: H2O H+ + OH-,在298 K时 的弛豫时间τ=37× s,试求该反应正向和逆向反应的速率常数k1和k-2. 11. 在光的影响下,蒽聚合为二蒽.由于二蒽的热分解作用而达到光化平衡.光化反应的温度系数(即温度每增加10K反应速率所增加的倍数)是1.1,热分解的温度系数是2.8,当达到光化平衡时,温度每升高10K.二蒽产量是原来的多少倍? 12. 用波长为313nm的单色光照射气态丙酮,发生下列分解反应: (CH3)2CO +hv---> C2H6 + CO ,若反应池的容量是0.059 dm3,丙酮吸收入射光的分数为0.915,在反应过程中,得到下列数据: 反应温度:840 K照射时间t=7 h

化学动力学基础

第11章化学动力学基础 重点: 基元反应的质量作用定律及其应用,速率方程的积分形式,速率方程的确定,温度对反应速率的影响,阿累尼乌斯方程的各种形式及其应用,指前因子k0、活化能Ea 的定义,典型复合反应及复合反应速率的近似处理法,链反应,气体反应的碰撞理论,势能面与过渡状态理论。 难点: 由反应机理推导速率方程的近似方法(选取控制步骤法、稳态近似法和平衡态近似法)的原理及其应用。 重要公式 2. a ln ()k E k R T T =-211211E k A RT =-+a ln 3.非基元反应的表观活化能: a a,1a,2a,3E E E E =++ 4. 1-1级对行反应:A,0A,11A A,ln ()e e c c k k t c c --=+-B 1A 1,e c ,e c k K c k -== 5. 1-1级平行反应:A,012A c ln ()k k t c =+1B 2C k c k c = 6.平衡态近似法:C 1A B 1c c k K c c k -== 7.稳态近似法:B d 0d c t =

化学动力学是物理化学的一个重要组成部分,其主要任务是 (1) 研究反应速率及其影响因素 (2) 揭示反应的历程,并研究物质结构和反应能力的关系。 动力学和热力学不同:平衡态热力学只讨论系统的平衡态,其性质不随时间而变化,因而不考虑时间这个因素;另外,热力学是用状态函数研究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,并不涉及化学变化所经历的中间途径和中间步骤。所以,热力学对化学反应的速率和具体反应历程不能给予回答,只能说明反应进行的可能性。 例:298K ,101325Pa 时,氢氧发生反应: H 2(g )+ 1/2O 2(g ) H 2O (l ) Δr G m θ = -287.19 kJ/mol <0,表明反应可自发进行,但在上述条件下,并没有观察到氢氧的变化。 这主要是因为在上述条件下,反应速率太慢,难以达到热力学平衡。 所以,这个反应在上述条件下,从热力学角度看,是可以进行的;但从动力学角度看,则没有实际意义。 但若改变反应条件,升温到1073K 或加入合适的催化剂,反应可瞬间完成。 由此可看出,若一个反应仅从热力学角度判断是自发的,并不说明反应可以实际操作;若从动力学角度看,反应速率太慢,则没有实际意义。 因此,必须从动力学角度进行研究,改变不利状况,使反应能实现。而且,从控制反应过程而言,动力学研究非常重要。且动力学研究远比热力学复杂。它不仅涉及反应速率和反应机理本身,反应条件如:催化剂、温度、压力等对反应速率和反应机理的影响也是很复杂的。 一般可以认为: 热力学——反应的可能性;动力学——反应的可行性。 本章只讨论动力学基础,它包括以下三方面的内容: 动力学基础:反应速率——与反应物浓度、温度的关系 反应机理 反应速率理论 §11.1化学反应的反应速率及速率方程

化学动力学计算题

第十一章 化学动力学计算题 1.放射性同位素的蜕变速率符合一级反应的规律(蜕变速率与放射性同位素的数量成正比)。210Po 经α蜕变生成稳定的206Pb :210Po → 206Pb + 4He 。实验测得14 d 后放射性降低了6.85%,试求210Po 的蜕变速率常数和半衰期,并计算它蜕变掉90%时所需要的时间。 解: 2.双分子反应2A(g)?→?k B(g) + D(g), 在623 K 、初始浓度为0.400 mol·dm -3时,半衰期为105 s, 求出: (1) 反应速率常数k ; (2) A(g)反应掉90%所需时间为多少? (3) 若反应的活化能为140 kJ/mol, 573 K 时的最大反应速率为多少? 解:(1) 由基元反应得: v = k [A]2 那么: t 1/2= 1/(2k [A]0), k = 1/(2t 1/2[A]0) =1/(2×105×0.400) dm 3·mol -1·s -1 =0.0120 dm 3·mol -1·s -1 (2) 由1/[A] – 1/[A]0 =2kt 得: 1/0.1[A]0 – 1/[A]0 =2kt 1/0.0400 – 1/0.400 = 2×0.0120×t 所以: t = 945 s (3) 由ln(k/k ')=(E a /R )×(1/T '-1/T ) 得: ln(0.012/k ')=(140000/8.314)×(1/573-1/623) k ' = 0.00223 dm 3·mol -1·s -1, 因此, 最大反应速率v max = k '[A]02= 0.00223×(0.400)2 mol·dm -3·s -1 =3.6×10-4 mol·dm -3·s -1 1 3d 1007.50685.011ln d 14111ln 1--?=-=-=A A x t k d 137d 1007.52ln 2ln 1 32/1=?==--A k t d 45490.011ln d 1007.5111ln 113=-?=-=--A A x k t

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 ξν== 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

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。

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] 6、在某温度时,一级反应A →B ,反应速率为0.10mol ·dm -3·s -1时A 的转化率 为75%,已知A 的初始浓度为0.50mol ·dm -3,求(1)起始反应初速率;(2)速率常数。[答案:r 0=0.40s -1 ; k = 0.80 dm 3·mol -1·s -1 ] 7、在某温度时,对于反应A+B →P ,当反应物初始浓度为0.446和0.166mol ·dm -3 时,测 得反应的半衰期分别为4.80和12.90min ,求反应级数。[答案:2] 8、某二级反应,已知两种反应物初始浓度均为0.1mol ·dm -3,反应15min 后变

第十章、化学动力学练习题

第七章 电化学练习题 一、是非题 1.若 0)( >??P T E ,则电池工作是从环境吸热。 2.只有在298.15K ,标准氢电极的电势才规定为零。 3. nernst 方程对电化学反应都适用。 4. 电池 Zn (s )|Zn 2+(a =0.1)||Ni 2+(a =0.1)|Ni(s) 是自发性电池。 5.电池 Ag|AgCl(s)|HCl(0.01m )|Cl 2(P )|Pt 对应的反应为 Ag(s) + 1/2Cl 2(P ) AgCl(s)。 6.第一类电极的特点是有两个固-液界面。 7.测电池的电动势时要用对消法以保持电池中无电流通过,否则,测得的是端电压,不是电动势。 8. 影响电解质溶液电导的因素只有电解质和溶剂本性及溶液浓度。 9.弱电解质的极限摩尔电导率均小于同价型强电解质的极限摩尔电导率。 10.水中H +和OH -离子的极限摩尔电导率很大,是因为这两种离子受电场作用时在水中的传递方式不同。 11.当摩尔电导率Λm 电导率κ 和浓度c 的单位依次为S.m 2.mol -1, S.m -1和mol.dm -3时, c m 3 10-=Λκ 12. 离子淌度又叫离子迁移率或离子运动速率。 13.在电迁移过程中,电解质溶液中的阴、阳离子输运的电量之和恰等于通过正、负两电极的电量和。 14.溶液温度越高,正、负离子的迁移数相差越小。 15.离子独立运动定律是说电解质溶液中每种离子都是独立运动的,不受其它离子的干扰。 16.电解质水溶液的电导率和摩尔电导率都随溶液浓度减小而增大。 17.正离子在阴极上析出时,阴极电势比其可逆电势更负。 18.实际分解电压超过理论分解之值就是超电势。 19.对原电池,负极极化曲线即阴极极化曲线。 20.负离子在阳极析出时,阳极电势比其可逆电势更正。 21.对电解池,正极极化曲线就是阴极极化曲线。 二、填空题 1.电池Pt|H 2(P )|HCl (m )|Cl 2(P )|Pt 的电动势E ___0。 2.电池反应Fe 2++AgCl (s ) Fe 3+ + Ag (s )+ Cl - 对应的电池的标准电动势θ E ____0。 3.若自发性电池的反应为H 2(p 1) H 2(P 2),则必有P 1____P 2 4.与反应AgCl (s ) Ag +(a +)+Cl -(a -)对应的电池的标准电动势E ?_____0。 5.298.15K 时,电池反应 H 2(P ?)+Hg 2Cl 2(s) 2H ++2Hg(l)+2Cl -(0.01m ) 的E ? =0.2681V ,则标准平衡常数K ?_____0。 6.两个电极反应相应的电动势 H 2(P 1)+Cl 2(P 2)=2HCl(a ), E 1; 1/2H 2(P 1)+1/2Cl 2(P 2)=HCl (a ), E 2; 则E 1,E 2 的关系是E 1 ____E 2。 7.一电池在两个温度下的电动势如下: 温度 298K 303K 电动势 1.04864V 1.04942V 则平均温度系数是______V·K -1 8.无论是电池还是电解池内的溶液中,通电时,阳离子总向————极迁移。 9.电解NaOH 水溶液,通电2F 后,在阴极上析出————mol H 2(g) 。 10.某电解质溶液,电导率为0.15S.m -1,摩尔电导率为15.0×10-3S.m 2.moi -1,则其浓度为_______mol.dm -3。 11.在正离子中,极限摩尔电导率最大的是(用符号表示)——————。 12.某电解质溶液中,两平行电极浸入溶液的横截面积2cm 2, 距离0.75cm, 溶液电阻200Ω, 则电导率为 ____________S.m -1

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

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