链反应动力学思考题
第六章-化学反应动力学习题解答
第六章 化学反应动力学思考题解答一、是非题（判断下列说法是否正确，并说明理由）1. 错2. 对3. 错4. 错5. 错6. 错7. 对8. 对9.错 10. 对 二、选择题1. B2. A.3. B.4. D. 5 .C 6.D. 7. A. 8. B 9. B. 10. C.习题解答1.请根据质量作用定律，写出下列各基元反应或复合反应中Ad d c t与各物质浓度的关系。
（1）2A + B 2P k−−→ （2）A + 2B P + 2S k−−→ （3）22A + M A M k−−→+ （4）2A B （5）2A 2B+D B+A 2D（6）解：（1）2A A B d 2d c kc c t -= （2）2A A Bd d c kc c t -=（3）2A A M d 2d c kc c t -= （4）2A 2B 1A d 2+2d c k c k c t -=- （5）222A 1B D 1A 2A B 2D d 2+2+d c k c c k c k c c k c t ---=--（6）A 1A 2A 3C d d ck c k c k c t-=+-2.某人工放射性元素放出α粒子，半衰期为15min 。
试问多长时间后该试样能分解掉80%。
解：由题意得该反应为一级反应，符合一级反应的条件，则112ln 2t k =得 1k = ln 215=0.0462mol -1 由积分定义式 1ln ak t a x=- 令0.8xy a==得 11ln 1k t y =- 则 t=34.84mink 1 k-1 k 1 k-1 k k3.反应25222N O (g)4NO (g)O (g)−−→+，在318K 下测得N 2O 5的浓度如下： t /min 0 20 40 60 80 100 120 140 160 c /mol·m -317.69.735.462.951.670.940.500.280.16求该反应的级数和速率常数及半衰期。
高分子化学--各章思考题
高分子化学思考题第一章 绪 论（思考题）1、解释下列名词或术语：高分子化合物：由许多简单的结构单元通过共价键连接起来的，分子量410~610的大分子所组成的化合物。
聚合物：即是高分子，其分子量高达410~610。
单体：能够形成高分子化合物中结构单元的低分子化合物。
结构单元：构成高分子链并决定高分子结构以一定方式连接起来的原子组合。
重复单元：聚合物中化学组成相同的最小单位的重复单元。
单体单元：聚合物中具有与单体相同化学组成而不同电子结构的单元。
链节：即是重复单元的俗称。
聚合度：即是重复单元数。
热塑性聚合物：线形或支链形大分子以物理力聚集成聚集成聚合物，加热时可熔融，并能溶于适当溶剂中。
热固性聚合物：有不少聚合物或预聚物，在树脂合成阶段，须控制原料配比和反应条件，使停留在线形或少量支链的低分子阶段（预聚阶段）。
在成型阶段，经加热再使其中潜在的活性官能团继续反应成交联结构而固化。
分子量分布指数：分子量和结构的多分散性 连锁聚合反应 逐步聚合反应2、高分子化合物和低分子化合物的根本区别是什么？与低分子化合物比较，高分子化合物有哪些主要特征？3、能否用蒸馏或重结晶的方法提纯聚合物？为什么？举例说明提纯聚合物的方法。
4、请写出聚合物的聚合度和分子量的关系式，试述聚合物平均分子量和分子量分布的表示方法，并简述产生分子量多分散性的原因。
5、高分子链结构的形状有哪几种？它们的物理机械性能各有哪些特点？6、化学组成和平均分子量都相同的聚合物，其物理机械性能是否相同？为什么？7、作为材料使用的聚合物，其分子量高些好还是低些好？分子量分布宽些好还是窄些好？说明理由。
8、衡量聚合物耐热性的重要指标是什么？聚合物的耐热性受哪些因素的影响？它们与高分子化学有何关系？9、试述聚合物的命名和分类方法。
10、试述常见的几种塑料、橡胶、纤维的名称（包括缩写符号）、结构式及其单体。
第二章自由基聚合反应（思考题）1、解释下列名词或术语：序列结构等活性理论凝胶效应动力学链长数均聚合度分子量调节剂引发剂引发效率引发剂半衰期诱导分解笼蔽效应诱导期阻聚剂缓聚剂聚合上限温度2、自由基聚合中，为什么聚合物链中单体单元大部分按头－尾方式连接，且所得聚合物多为无规立构？3、试述聚合反应时如何选择合适的引发剂，及怎样确定其用量？4、用悬浮法生产PVC时，为什么要采用高活性和中活性并用的引发体系？5、试推导引发剂引发时的聚合速率方程、动力学链长、数均聚合度的表达式。
化学动力学习题
第5章化学动力学习题一、思考题1．化学反应速率是如何定义的反应速率方程如何表达2．影响反应速率的因素有哪些3．如何加快均相和多相反应的反应速率4．质量作用定律适用于什么样的反应5．能否根据反应方程式直接写出反应速率方程式为什么6．速率常数受哪些因素的影响浓度和压力会影响速率常数吗7．什么是反应级数零级反应和一级反应各有什么特征8．一个反应的活化能为180 kJ·mol-1，另一个反应的活化能为48 kJ·mol-1。
在相似的条件下，这两个反应中哪一个进行较快些为什么9．为什么说使用催化剂不会改变体系的热力学性能10．为什么不同的反应升高相同的温度，反应速率提高的程度不同11．是不是对于所有的化学反应，增加任意一个反应物的浓度都会提高反应速率为什么12．碰撞理论和过渡态理论的基本要点是什么两者有什么区别13．何为反应机理你认为要想了解反应机理，最关键是要怎么做14．试解释浓度、压力、温度和催化剂加快反应的原因。
15．总压力与浓度的改变对反应速率以及平衡移动的影响有哪些相似之处有哪些不同之处举例说明。
16．比较“温度与平衡常数的关系式”同“温度与反应速率常数的关系式”，有哪些相似之处有哪些不同之处举例说明。
17．反应2NO（g）+2H2（g）=== N2（g）+2H2O（g）的速率方程是r = k c2（NO）c（H2）试讨论以下各种条件变化时对反应速率的影响（1）NO的浓度增加1倍；（2）有催化剂参加；（3）升高温度；（4）反应容器的体积增大1倍18．对于下列平衡体系：C (s) + H2O (g) = CO (g) + H2(g)，q为正值。
(1) 欲使平衡向右移动，可采取哪些措施(2) 欲使（正）反应进行得较快（平衡向右移动）的适宜条件如何这些措施对K及k（正）、k（逆）的影响各如何二、是非题（对的在括号内填“√”号，错的填“×”号）1.反应速率常数仅与温度有关，与浓度、催化剂等均无关系。
化学反应工程思考题详解
第一章 应用化学反应动力学及反应器设计基础 一、思考题1、间歇系统与连续系统中，反应速率的定义式有何异同？2、反应系统中反应速率与化学计量系数有何关系？3、反应速率可以用浓度c i 、分压p i 或摩尔分率y i 来表述，相应的速率常数k c 、k p 、k y 之间有何关系？4、温度增加，反应速率常数肯定增加，对否？5、空速的定义是什么？它的大小反映了反应器的什么能力？6、转化率的定义是什么？在复杂反应系统中,它是否能起到在简单反应系统中所起到的作用？7、化学反应中哪种吸附起主要作用？8、惰性物质不参加反应，所以对吸附、脱附无任何影响，对否？9、吸附或脱附为控制步骤时，关键组分A 的分压有何特点，非关键组分的分压有何特点？ 10、表面反应为控制步骤时，反应物、生成物的分压有何特点？ 11、表达反应系统体积变化的参数是什么？12、方程式中反应前后摩尔数的变化是否表示反应体积的变化？第二章 气－固相催化反应本证及宏观动力学 一、思考题1、对于球形催化剂，西勒模数（Thiele ）越大，则催化剂的内扩散有效因子如何变化？2、如果在某催化剂上测得的反应速率为r ，而内扩散有效因子为0.8，则此反应速率是否为本征反应速率？3、对于气—固相反应，什么情况下，可以不考虑分子扩散的影响？4、对于球型催化剂粒子，西勒模数的定义式是什么？5、本征化学反应速度在内外扩散阻力完全消除的情况下与宏观化学反应速度有何关系？6、孔结构对内扩散有无影响？7、在气体的扩散过程中，如果催化剂的孔径远远小于分子的平均自由程时，可以不考虑哪种扩散？ 8、对于气－固相反应，如果本征动力学方程式为r ，催化剂的内扩散有效因子为ζ，则宏观动力学方程式应如何表示？ 二、计算题1、某可逆反应：A B C D k k +⇔+21，其均匀表面吸附机理的动力学方程式为：()()()r k P P P P K b P b P bP b P A A B C D A A C CBB D D=-++++1122试写出反应机理及控制步骤，并证明之。
物理化学答案——第九章-化学动力学基础
第九章 化学动力学基础一、基本公式和基本概念 基本公式 1. 反应速率 11i ii i dn dC r V dtdtνν==2. 反应级数对于速率公式可表达为...][][βαB A k r =的反应，反应的总级数...++=βαn 3. 简单级数反应的速率公式 级数 反应类型 速率公式半衰期 1/2tk 量纲微分式积分式0 表面催化反应0d d x k t =0x k t = 02a k (浓度)● (时间)-1 11d ()d x k a x t=-1lna k t a x=-1ln 2k(时间)-122A P→A +B P →()a b =22d ()d x k a x t=-2()x k t a a x =-21ak(浓度)-1●(时间)-1A +B P →2d d ()()xtk a x b x =--21()ln()b a x a b a b x k t---=/33A P→A +B +C P→()a b c ==33d ()d x k a x t=-22311()2a x a k t --=2332k a(浓度)-2● (时间)-1(1)n n ≠A P n →d ()d nx k a x t=-1111()(1)n n a x an kt----=-1'n k a-(浓度)1-n ● (时间)-1其中,a b 分别表示反应物A 和B 的起始浓度，x 表示反应消耗的深度。
4. 典型复杂反应的速率方程 （1）1-1对峙反应k k A B +-t=0 a 0 t=t a-x x t=t e a-x e x e速率方程： ()kk te e x x x e +--+-=（2）平行反应最简单的平行反应是由两个一级基元反应组成的平行反应：x=x 1+x 2速率方程：tk k aex a )(21+-=-产物B 和C 的浓度比由竞争反应的速率决定：2121k k x x = （3）连续反应最简单的连续反应是两个单向连续的一级反应：C B A kk −→−−→−21t=0 a 0 0 t=t x y z 速率方程：1k tx ae-=)(21121tk tk eek k a k y ----=]1[21121122tk tk ek k k ek k k a z ---+--=中间产物B 的浓度在反应过程中出现极大值：122)(21k k k m k k a y -=，出现极大值的时间为：2121)ln(k k k k tm-=5. 温度对反应速率的影响 （1）阿累尼乌斯经验公式2ln RTE dTk d a =阿累尼乌斯公式的指数函数式: RTE a Aek -=k 1k 2A a-xCx 2 B x 1（2）阿累尼乌斯活化能基元反应的活化能是活化分子的平均能量与所有分子平均能量之差。
第5章 化学动力学习题
第5章化学动力学习题一、思考题1．化学反应速率是如何定义的？反应速率方程如何表达？2．影响反应速率的因素有哪些？3．如何加快均相和多相反应的反应速率？4．质量作用定律适用于什么样的反应？5．能否根据反应方程式直接写出反应速率方程式？为什么？6．速率常数受哪些因素的影响？浓度和压力会影响速率常数吗？7．什么是反应级数？零级反应和一级反应各有什么特征？8．一个反应的活化能为180 kJ·mol-1，另一个反应的活化能为48 kJ·mol-1。
在相似的条件下，这两个反应中哪一个进行较快些？为什么？9．为什么说使用催化剂不会改变体系的热力学性能？10．为什么不同的反应升高相同的温度，反应速率提高的程度不同？11．是不是对于所有的化学反应，增加任意一个反应物的浓度都会提高反应速率？为什么？12．碰撞理论和过渡态理论的基本要点是什么？两者有什么区别？13．何为反应机理？你认为要想了解反应机理，最关键是要怎么做？14．试解释浓度、压力、温度和催化剂加快反应的原因。
15．总压力与浓度的改变对反应速率以及平衡移动的影响有哪些相似之处？有哪些不同之处？举例说明。
16．比较“温度与平衡常数的关系式”同“温度与反应速率常数的关系式”，有哪些相似之处？有哪些不同之处？举例说明。
17．反应2NO（g）+2H2（g）=== N2（g）+2H2O（g）的速率方程是r = k c2（NO）c（H2）试讨论以下各种条件变化时对反应速率的影响（1）NO的浓度增加1倍；（2）有催化剂参加；（3）升高温度；（4）反应容器的体积增大1倍18．对于下列平衡体系：C (s) + H2O (g) = CO (g) + H2(g)，q为正值。
(1) 欲使平衡向右移动，可采取哪些措施？(2) 欲使（正）反应进行得较快（平衡向右移动）的适宜条件如何？这些措施对K及k（正）、k（逆）的影响各如何？二、是非题（对的在括号内填“√”号，错的填“×”号）1.反应速率常数仅与温度有关，与浓度、催化剂等均无关系。
高分子化学思考讨论题
高分子化学思考讨论题第一章绪论1、与低分子化合物相比，高分子化合物有什么特征？2、何谓高聚物？何谓低聚物？3、简要解释重复单元、结构单元、单体单元、单体和聚合度的含义。
4、什么叫热塑性？什么叫热固性？试举例说明。
5、什么叫等规（全同立构）、间规（间同立构）和无规聚合物？试举例说明。
6、高分子链结构形状有几种？它们的物理、化学性质有何不同？7、何谓相对分子质量的多分散性？如何表示聚合物相对分子量的多分散性？试分析聚合物相对分子质量多分散性存在的原因。
8、数均分子量和重均分子量的物理意义是什么？试证明：≥。
9、聚合度和相对分子量间有什么关系？计算中对不同聚合反应类型的聚合物应注意什么？试举例说明。
10、如何用实验测定一未知单体的聚合反应是以逐步聚合还是按连锁聚合机理进行的。
11、有下列所示三成分组成的混合体系。
成分1：质量分数=0.5，相对分子质量=1×104成分2：质量分数=0.4，相对分子质量=1×105成分3：质量分数=0.1，相对分子质量=1×106求这个混合体系的数均分子量和重均分子量及相对分子质量分布宽度指数。
第二章自由基聚合1、总结烯类单体的聚合特征得到以下规律：（1）能形成聚合物的主要是乙烯、乙烯的一元取代物、乙烯的1，1-二元取代物。
乙烯的1，2-二元取代物除个别外一般不聚合。
（2）大部分烯类单体能按自由基机理聚合，只有少部分按离子型机理聚合。
（3）有些单体能按自由基、阳离子和阴离子机理进行聚合。
请对以上情况加以分析说明。
2、解释为什么引发剂的活性次序一般为：过氧化二碳酸酯类>过氧化二酰类>过氧化酯类>过氧化二烷基类3、过硫酸盐无论在受热、受光或受还原剂作用下均能产生SO4¯•？如果需要随时调整反应速度或随时停止反应，应该选择何种方式产生SO4¯•？如果工业上要求生产分子量很高的聚合物，聚合温度尽量低，则应选择何种方式产生这种自由基？4、在自由基聚合中，为什么聚合物链中单体单元大部分按头尾方式连接，且所得的聚合物多为无规立构。
物理化学核心教程(第二版)思考题习题答案—第7章 化学动力学
第七章化学反应动力学一．基本要求1．掌握化学动力学中的一些基本概念，如速率的定义、反应级数、速率系数、基元反应、质量作用定律和反应机理等。
2．掌握具有简单级数反应的共同特点，特别是一级反应和a = b的二级反应的特点。
学会利用实验数据判断反应的级数，能熟练地利用速率方程计算速率系数和半衰期等。
3．了解温度对反应速率的影响，掌握Arrhenius经验式的4种表达形式，学会运用Arrhenius经验式计算反应的活化能。
4．掌握典型的对峙、平行、连续和链反应等复杂反应的特点，学会用合理的近似方法（速控步法、稳态近似和平衡假设），从反应机理推导速率方程。
学会从表观速率系数获得表观活化能与基元反应活化能之间的关系。
5．了解碰撞理论和过渡态理论的基本内容，会利用两个理论来计算一些简单反应的速率系数，掌握活化能与阈能之间的关系。
了解碰撞理论和过渡态理论的优缺点。
6．了解催化反应中的一些基本概念，了解酶催化反应的特点和催化剂之所以能改变反应速率的本质。
7．了解光化学反应的基本定律、光化学平衡与热化学平衡的区别，了解光敏剂、量子产率和化学发光等光化反应的一些基本概念。
二．把握学习要点的建议化学动力学的基本原理与热力学不同，它没有以定律的形式出现，而是表现为一种经验规律，反应的速率方程要靠实验来测定。
又由于测定的实验条件限制，同一个反应用不同的方法测定，可能会得到不同的速率方程，所以使得反应速率方程有许多不同的形式，使动力学的处理变得比较复杂。
反应级数是用幂函数型的动力学方程的指数和来表示的。
由于动力学方程既有幂函数型，又有非幂函数型，所以对于幂函数型的动力学方程，反应级数可能有整数（包括正数、负数和零）、分数（包括正分数和负分数）或小数之分。
对于非幂函数型的动力学方程，就无法用简单的数字来表现其级数。
对于初学者，要求能掌握具有简单级数的反应，主要是一级反应、a = b的二级反应和零级反应的动力学处理方法及其特点。
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第四章链反应动力学
1.链反应的活性物种一般是什么？生成活性物种主要有哪些途径？
答：一般是自由原子或是自由基。
其生成途径可以是外因（热，光，辐射等），但是更主要的是依靠反应进行中的不断再生并依次传递，像链一样传递下去。
2.一般支链反应分为几种?
答：1.稀有分支链反应
2.连续分支链
3.退化分支链
3.链反应有哪些特点?如何理解“链长”。
答：(1)几率因子
链反应的几率因子一般大于1。
(2)恒温下，链反应开始的速率为0，随后速率迅速递增达到极大值(图4-1),有可能发生爆炸。
(3)链反应存在诱导期。
(4)大多数链反应对痕量的其他物质异常敏感，这些物质往往对反应速率有明显的影响。
(5)链反应速率对反应器的形状和大小很敏感。
(6)链反应的级数大多为非整数级的，级数随反应器形状或其它实验参数变化。
(7)链反应中间体往往是自由基或自由态原子。
链长：从微观角度看，其定义为：一个链载体。
由引发生成，直至链终止时消亡，其间所引起的链传递元反应的次数。
从宏观角度看，链长的概念具有统计平均的意义，此时称为平均链长。
以l表示，可定义为l=r/r0。
式中r及r0分别是链反应速率和引发反应中链载体生成的速率。
4.直链反应的总级数由反应机理中的哪些基元步骤决定？根据反应的一般机理推导课本
中表7-2(P.272)中反应总级数为2时的速率方程。
答：反应总级数决定于(ki[A]/k4[M])1/2的形式，即链引发和终止的形式。
若链终止的方式不变，反应总级数由引发反应的方式决定
影响链终止方式的主要因素是自由基的相对浓度。
这一浓度与链增长的相对速率有关。
化学反应的速率方程中各物浓度的指数称为各物的分级数，所有指数的总和称为反应总级数，用n表示。
A → B为二级反应，有，可得即，亦是 Y = aX + b 型直线方程，作图，则直线斜率为s＝k，截距为，k 的单位：(L·mol-1)1·s-1。
5.目前采用什么速率理论解释链反应的速率？
答：对基元反应的竞争起决定作用的是能量因素，对于有可能参与不同基元反应的同一物种，参与反应的可能性由反应步骤的活化能决定。
在2个不同自由基和相同分子的基元反应中，若基元反应的活化能相近，反应速率取决于自由基的浓度。
自由基浓度大的步骤反应速率大。
6.请根据支链反应的一般机理推导支链反应的速率方程。
答：支链反应的链中心浓度随时间的变化由链引发速率n0、链支化过程速率fn和链终
止速率k 'n 三种因素决定。
链引发和链支化过程使链中心浓度增加，链终止过程使链中心减少
链中心浓度按指数规律增长，直至爆炸。
7. 自由基加成聚合反应机理如何？该类反应的速率方程有何特点？
8. 答：设所有的链持续反应有相同的速率常数，而所有的链终止反应也有相同的速率常数。
自由基加成聚合的反应历程为：
(1)
引发反应(2)持续反应
(3)断链反应
42k p q p q RM RM R M ++−−→
• 反应速率可用单体M 在链增长反应中的消耗速率表示，速率方程为：
33231
12[][][][][][][][][][][]0n n d M k RM M k RM M k M RM dt d R k I k R M dt
∞=-=++==-=∑ 2341
2332421
31341
[][][][][][][]0[][][][][][][]0[][][][][][][]0n n n n n n n n n n d RM k R M k RM M k RM RM dt d RM k RM M k RM M k RM RM dt d RM k RM M k RM M k RM RM dt ∞=∞=∞-==--==--==--=∑∑∑21411/21/2114[]{[]}0
[]()[]n n n n k I k RM k RM
I k ∞
=∞=-==∑∑
聚合反应的速率方程为：
聚合反应总级数为1.5级。
其中，对单体M 是1级，对引发剂I 是0.5级。
自由基聚合反应的特点:
1.整个聚合过程分为链引发,链增长,链终止,各步反应速
率和活化能相差很大;
2.高分子瞬间形成,并产品的相对分子质量不随时间变化;
3.体系内始终由单体和高聚物组成,产物不能分离;
4.反应连锁进行,转化率随时间的延长而增加;
5.反应是不可逆的.。