第十一章 化学动力学基础习题答案
物理化学中国石油大学课后习题答案第11章
π
d
2 AB
L2
8RT πμ
[A][B]
( ) = 3.14× 2.93×10−10 2
( ) × 6.022×1023 2 ×
8×8.314× 300 3.14×1.897 ×10−3
× 31.25× 49.60m−3 ⋅ s−1
= 2.77 ×1035 m−3 ⋅ s−1
2.某双原子分子分解反应的阙能为 83.68kJ ⋅ mol-1 ，试分别计算 300K 及 500K 时，具有足
[A] = WA MA
V
=
⎛ ⎜ ⎝
1.0 ×10−3 32.00×10−3 ×1×10−3
⎞ ⎟
mol
⋅
m-3
⎠
= 31.25mol ⋅ m-3
[B] = WB MB
V
=
⎛ ⎜ ⎝
0.1×10−3 2.016 ×10−3 ×1×10−3
⎞ ⎟
mol
⋅
m-3
⎠
=
49.60mol ⋅ m-3
Z AB
=
物理化学习题解答
第十一章 化学动力学基础(二)
1．将1.0g 氧气和 0.1g 氢气于 300K 时在1dm3 的容器内混合，试计算每秒钟、每单位体
积内分子的碰撞总数为若干?设 O2 和 H2 为硬球分子，其直径为 0.339 和 0.247nm 。
解：设 O2 和 H2 分别为 A 和 B ，则
dAB
=
dA
+ dB 2
=
⎡(0.339 + 0.247)×10−9
⎢ ⎣
2
⎤ ⎥m ⎦
=
2.93×10−10 m
μ = MAMB MA + MB
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）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1/21ln 2t k =，111/2ln 2ln 20.1216()5.7k h t -=== （2）当90%y =时11111ln 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31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21yk at y=- 当min 23131==t y 时则 213111113min 112min 413k t y a a=?=?=-?-当 32=y 时2123213321138min121min 1438min 2min 6miny 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 2121210=-； (2)[]21021)12(2A kt -=。
证明：(1)[][]21A k dtA d r =-=[][]kdt A A d -=21对上式作定积分0[]01/2[][][]A tA d A kdt A =?-?得[][]kt A A 2121210=-. (2)∵[][]kt A A 2121210=- ∴[][])(221210A A kt -=[]{[]}[]))12(2)2(221021021021A kA 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 α6.66.175.793.711.4-0.24-1.98试求该反应的速率常数k 值。
物理化学-化学动力学答案
第十一章化学动力学1.反应为一级气相反应，320 ºC时。
问在320 ºC加热90 min的分解分数为若干？解：根据一级反应速率方程的积分式答：的分解分数为11.2%2.某一级反应的半衰期为10 min。
求1h后剩余A的分数。
解：同上题，答：还剩余A 1.56%。
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答：反应掉50%需时19.4 min。
4． 25 ºC时，酸催化蔗糖转化反应的动力学数据如下（蔗糖的初始浓度c0为1.0023 mol·dm-3,时刻t的浓度为c）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；问蔗糖转化95%需时若干？解：数据标为利用Powell-plot method判断该反应为一级反应，拟合公式蔗糖转化95%需时5. N -氯代乙酰苯胺异构化为乙酰对氯苯胺为一级反应。
反应进程由加KI溶液，并用标准硫代硫酸钠溶液滴定游离碘来测定。
KI只与A反应。
数据如下：计算速率常数，以表示之。
解：反应方程如下根据反应式，N -氯代乙酰苯胺的物质的量应为所消耗硫代硫酸钠的物质的量的二分之一，作图。
6．对于一级反应，使证明转化率达到87.5%所需时间为转化率达到50%所需时间的3倍。
对于二级反应又应为多少？解：转化率定义为，对于一级反应，对于二级反应，7．偶氮甲烷分解反应为一级反应。
287 ºC时，一密闭容器中初始压力为21.332 kPa，1000 s后总压为22.732 kPa，求。
解：设在t时刻的分压为p，1000 s后，对密闭容器中的气相反应，可以用分压表示组成：8．硝基乙酸在酸性溶液中的分解反应(g)的体积如为一级反应。
25 ºC，101.3 kPa下，于不同时间测定放出的CO2下反应不是从开始的。
求速率常数。
(g)可看作理想气体，硝基乙酸的初始量由时放出的解：设放出的CO2(g)算出：CO2在时刻t, 硝基乙酸的量为，列表作图，由于反应不是从开始，用公式拟合得到。
物理化学第十一章化学动力学基础练习题.doc
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<="" bdsfid="84" p="">且都在相同的升温区内升温，则1ln d k dT2ln d k dT （填“>”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'41110k k =，则逆反应速率系数比值'11k 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11224()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 ' 。
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【解析】活化焓相等，则活化能也近似相等，活化熵相差 30 J gK −1 gmol −1 ，则根据
k = P exp( S )exp( − Ea )
R
RT
k2
( S2 − S1 )
= exp R R
30
= exp8.314
= 37
k1
8. 某化学反应，当温度每升高 1K 时，该反应的速率常数 k 增加 1%，则该反应的活化
k = Aexp( − Ea ) RT
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得
k2
( E1 − E2 )
= exp RT RT
80000
= exp8.314298
= 1014
k1
3．某二级反应，反应物消耗 1/3 需时间 10min，若再消耗 1/3 还需时间为（ ）。
应的半衰期为 t1/2＝1/（kCA,0）＝100s。
10．在简单硬球碰撞理论中，有效碰撞的定义是（ ）。 A．互撞分子的总动能超过 EC B．互撞分子的相对动能超过 EC C．互撞分子的内部动能超过 EC D．互撞分子的相对平动能在连心线上的分量超过 EC 【答案】D 【解析】能导致旧键破裂的碰撞成为有效碰撞。只有相对平动能在分子连心线上的分量 超过临界值的分子对，才能把平动能转化为分子内部的能量，使旧键破裂而发生原子间的重 新组合。
速率常数的温度系数较小。
12．某反应，无论反应物初始浓度为多少，在相同时间和温度时，反应物消耗的浓度为 定值，此反应是（ ）。
A．负级数反应 B．一级反应 C．零级反应 D．二级反应 【答案】C
【解析】零级反应速率方程式为：cA，0 − cA = kt ，一定温度下，k 为定值，时间也一定 时，等式右边是常数，所以， cA，0 − cA 即反应物消耗的浓度为定值
化学动力学选择题及参考答案
第十一章化学动力学选择题及参考答案1．有如下简单反应: a A + b B →d D，已知a < b < d，则速率常数k A、k B、k D的关系为：( )A. k A/a<k B/b <k D/dB. k A<k B<k DC. k A>k B>k DD. k A/a>k B/b >k D/d 2．某反应，当反应物反应掉5/9所需时间是它反应掉1/3所需时间的2倍，则该反应是：( )A. 一级反应B. 零级反应C. 二级反应D. 3/2 级反应3．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4．已知二级反应半衰期t1/2为1/(k2c0)，则反应掉1/4所需时间t1/4应为：( )A. 2/(k2c0)B. 1/(3k2c0)C. 3/(k2c0)D. 4/(k2c0)5．某化合物与水相作用时，其起始浓度为1 mol/dm3，1小时后为0.5 mol/dm3，2小时后为0.25 mol/dm3。
则此反应级数为：( )A. 0B. 1C. 2D. 36．某二级反应，反应物消耗1/3 时间10 min，若再消耗1/3还需时间为：( )A. 10 minB. 20 minC. 30 minD. 40 min7．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8．某反应的速率常数k = 7.7×10 s-1，又初始浓度为0.1 mol/dm3，则该反应的半衰期为：( )A. 86580 sB. 900 sC. 1800 sD. 13000 s9．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10．反应在指定温度下，速率常数k为0.0462 min-1，反应物初始浓度为0.1 mol/dm3，该反应的半衰期应是：( )A. 150 minB. 15 minC. 30 minD. 条件不够，不能求算11．已知某复杂反应的反应历程为：B -1B+D k 2J则B 的浓度随时间的变化率-d[B]/dt 是：( )A. k 1[A] - k 2[D][B]B. k 1[A] - k -1[B] - k 2[D][B]C. k 1[A] - k-1[B] + k 2[D][B]D. k -1[A] + k -1[B] + k 2[D][B]12．2M → P 为二级反应，若M 的起始浓度为1 mol/dm 3，反应1 h 后，M 的浓度减少1/2，则反应2 h 后，M 的浓度是：( )A. 1/4 mol/dm 3B. 1/3 mol/dm 3C. 1/6 mol/dm 3D. 缺少k 值无法求13．某气相1-1级平行反应M →R 和M →S 的速率常数分别为k 1和k 2，其指前因子A 1= A 2，活化能 E 1≠E 2，但均与温度无关，现测得298 K 时，k 1/k 2= 100，则754 K 时k 1/k 2为：( )A. 2500B. 2.5C. 6.2D. 缺活化能数据，无法解14．某反应速率常数与各基元反应速率常数的关系为: , 则该反应的表观活化能E a与各基元反应活化能的关系为：( ) A. E a = E 2 + 1/2E 1-E 4 B. E a = E 2+1/2(E 1- E 4)C. E a = E 2+ E 2+1/2(E 1+E 4)D. E a = E 2+ E 1- E 415．如果某反应的∆r H m = 100 kJ/mol ，那么活化能E a 将：( )A. E a ≠ 100 kJ/molB. E a ≥ 100 kJ/molC. E a ≤ 100 kJ/molD. 都可以16．右图绘出物质[G]、[F]、[E]的浓度随时间变化的规律，所对应的连串反应是：( )A. G →F →EB. E →F →GC. G →E →FD. F →G →E17．氢和氧的反应发展为爆炸是因为：( )4122k k kk =A. 大量的引发剂的引发B. 直链传递的速度增加C. 自由基被消除D. 生成双自由基形成支链18．对复杂反应:B -1k 2C可用平衡近似处理时，K = k 1/k -1 = [B]/[A]。
第十一章化学动力学答案
物化第十一章 化学动力学 习题答案一、名词解释1. 反应机理：反应物转变为产物所经历的具体途径称为反应机理或反应历程。
2. 基元反应：由反应物微粒（分子、原子、离子、自由基等）以一步直接实现的反应称为基元反应，也称为简单反应。
3. 反应级数：当反应速率方程是幂乘积的形式时， BA nB n A A A c c k tc =-d d ，式中各浓度的方次n A 和n B 等，分别称为反应组分A 和B 的级数，即对A 为n A 级，对B 为n B 级，总反应级数n=n A +n B +…。
4. 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。
5. 反应速率常数：速率方程中的比例常数k ，称为反应速率常数。
6. 半衰期：转化率达到50%所需时间，称为半衰期2/1t 。
二、简答题1. 反应级数和反应分子数有何区别？反应分子数和反应级数是两个不同的概念。
反应分子数是理论上的概念，是对微观上的基元反应而言的。
而反应级数是对宏观化学反应而言的，反应级数必须从实验上确定。
反应分子数和反应级数所取的数值也不相同。
反应级数的数值可以是有理数，而反应分子数却只能是正整数。
简单反应必然是级数为正整数的反应，但级数为正整数的反应却不一定是简单反应。
只有符合式υ＝k [A]α[B]β[C]δ…形式的速率方程的反应才有反应级数。
分级数和反应级数必须由速率实验确定。
对于指定的反应，反应级数可随实验条件而变化。
若在某些反应中，作为催化剂的组分，作为溶剂的组分以及个别反应活性物质的浓度“恒定”时，从而使实验测得的反应级数降低，则以这种方式所得的表观反应级数为"准 n 级"反应2. 简述零级反应的主要特征有哪些？ （1）速率系数 k的单位为[浓度][时间]-1（2）c A 与t 呈线性关系 （3）,01/22A c t k=3. 简述一级反应的主要特征有哪些？（1）速率系数 k 的单位为[时间]-1，表示的是单位时间内反应物A 反应掉的分数。
苏州大学物理化学考研、期末考试复习-第十一章化学动力学基础一练习题习题及答案
四、问答题 25. A 的平行分解反应中, 反应级数都相同
1 ──→ R (目的物)
2 A ──→ S
3 ──→ B 分别讨论：(1)E1≥E2, E3 (2)E2<E2, E3 (3)E3>E1>E2 时，R收率最大时的温度。
26.O3分解反应动力学得到如下规律： (1) 在反应初始阶段对[O3]为一级； (2) 在反应后期，对[O3]为二级，对[O2]为负一级； (3) 在反应过程，检测到的唯一中间物为自由原子 O。
2O2（决速步）
反应后期
k3[O3]<<k2[O2]
，
r= 2k1k3 k2
[O3]2/[O2]
，
与实验相符。
第６页，共６页
(
)
10. 半衰期为 10 d 的某放射性元素净重 8 g，40 d 后其净重为： (A) 4 g (B) 2 g (C) 1 g (D) 0.5 g
(
)
11. 下列对铁表面防腐方法中属于"电化保护"的是： (A) 表面喷漆 (B) 电镀 (C) Fe 表面上镶嵌 Zn 块 (D) 加缓蚀剂
(
)
二、填空题
22. [答](甲) 对一级反应
k＝ ln2/t 1 ＝0.1216 h-1
2
23.[答]
(乙) ln [1/(1-y)]＝kt ,
y=0.90
t＝(1/k) ln[1/(1-y)]＝18.94 h
(1) 若时间以s表示，则k单位为dm3(m-1)·mol1-m·s-1
(2)
dcB dt
n
=-
m
dcA dt
5. 某放射性同位素的半衰期为 5 d ，则经 15 d 后，所剩的同位素的量是原来的：