化学反应动力学习题12页

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：

A 1. 某反应，A → Y，其速率系数k

=6.93min-1，则该反应物A的

A

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。

A 2. 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“”处填上答案。

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。

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

，半衰期t 1/2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.×mol -1，反应温度从300K 升高到310K 时，速率系数k 增加 倍。

一、是非题

1.×；2×； 3. ×； 4√ ； 5. √ ；6.√ 二、选择题 1.(B)；

2.(A)； 三、填空题

1. 6.40×10-4mol ×dm -3×s -1，1083.3 s ， 6.40×10-5mol ×dm -3×s -1

2.

3. k A =0.01 mol -1×dm 3×s -1 t 1/2=100 s

4. t 1/2=15min

5. k (310K)/k (300K)=25.36

1. 二甲醚的气相分解是一级反应：CH 3OCH 3(g)

CH 4(g)+ H 2(g) + CO(g)

504℃时把二甲醚充入真空的定容反应器内，测得时间t 时总压力p t , 总数据如下：

t / s 0 390 777 1587 3155

p t , 总/kPa 41.3 54.4 65.1 83.2 103.9

试计算该反应在504℃的反应速率系数及半衰期。

2.A 和B 按化学计量比导入等容容器中，于400K 发生如下反应: 2A(g) +B(g) Y(g) +Z(s)。已知速率 方程为 －=k A p p B 。设开始时总压力为30Pa ，反应在7.5min 后总压力降至20Pa 。问再继续反应

多长时间可由20 Pa 降至15 Pa ？另外，A 的消耗速率系数k A =？ 3. 气相反应A+2B Y 的速率方程为。在定容800K 时

实验结果如下： 实验

1 133 13300 5.3

2 34.7 2 13

3 26600 21.28

3

266

26600

8.675

求反应分级数a 和b 及反应速率系数。 4. 等容气相反应A

Y 的速率系数k A 与温度T 具有如下关系式：

( 1 ) 计算此反应的活化能；

( 2 ) 欲使A 在10min 内转化率达到90%，则反应温度应控制在多少？ 5. 已知NaOCl 分解反应速率系数在25℃时k =0.0093s -1，在30℃时k =0.0144s -1。试求在40℃时，NaOCl 要用多少时间能分解掉99%？

1.[题解]： CH 3OCH 3（g ）®CH 4（g ）+ H 2 （g ）+ CO （g ）

t= t p A p A, 0- p A p A, 0- p A p A, 0- p A

则p t, 总=3(p A, 0- p A)+p A=3 p A,0+2 p A

即

代入数据得下表：

t / s390 777 1587 3155

k A/10-4s-1 4.28 4.38 4.46 4.50 =4.41×10-4 s-1

2.[题解]：则

故

设p x为产物的分压力，则：

t=0：＝0

则，，，则，，

可解得：

所求为。3.[题解]： A + 2B Y

t=t：p A p B,0 - 2(p A,0 - p A) p A,0 - p A

p(总)=p B,0-p A,0+2p A d p(总）/d t=2d p A/d t

对比实验1, 2：

B过量：则b=2。

实验1：

实验3

两式相除，得 4=4×2a-1，则a=1。反应速率方程为：－d p A/d t=k A p A p B2由实验1数据，

=1.13×10-10 Pa2×h-1。

4.[题解]：(1)据Arrhenius方程的不定积分式：

与题中所给k A=f(T)的经验式对比，得(2)求T: t=10min，转化率x A=0.9,

。

5.[题解]：先求在40℃时的k =？

，