(完整版)化学动力学习题及答案

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化学反应动力学习题解答

化学反应动力学习题解答

第一章 化学反应动力学习题解答1、本章POPO 最后的习题第5题:某气相反应在400K 时的速率为h MPa p dtdp A A /371.02=-。

试问:(1)反应速率常的单位是什么?(2)若速率式写成h m km ol kc Vdtdn r A A A ./32=-=-,则此反应速率常数是多少? 解:(1)单位: [][]()()122//-===MPa MPa hMPa k h MPa kp A(2)设气相符合理想气体规律,则:h m k m o l c V d tdn h m m ol c Vdtdn h m m ol c RT Vdtdn h Pa V RT n Vdt dn RT dt V RT n d dt dp r VRTn p A A A A A A A A A A A A A ./10234.1./10400314.8371.0./10371.0/10371.032632632662⨯⨯=-⇒⨯⨯⨯⨯=-⇒⋅⋅=-⇒⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-=-= 故速率常数131610234.1--⨯=h m kmol k2、在间歇反应器中进行等温二级反应A B ,反应速率为s L mol c r A A ./01.02=-,当C A0分别为1,5,10mol/L 时,求反应至C A =0.01mol/L 所需反应时间。

解:由题可知:速率常数1101.0--=Ls mol k不同初始浓度反应达到同一终了浓度所需反应时间:⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=0111A A c c k t 分别将不同的初始浓度及终了浓度代入上式求解得:999010101.0101.0111199805101.0101.0111199001101.0101.01111030201=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-==⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-==⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=A A A A A A c c k t c c k t c c k t 3、A certain reaction has a rate given by:132min ..005.0--=-cm mol c r A Aif the concentration is to be expressed in mol/Liter and time in hours, what would be the value and unit of the rate constant.解:()11132132132300.300601.1.0.005.0min ..005.0--------⋅=∴=⎪⎭⎫ ⎝⎛==-h L mol k h dm mol c h dm mol c cm mol c r A A A A4、陈甘棠教材P38第4题解:恒T 、V 下有: RTn V p kn dt dn V n k dt dn V r A A A A A A A ==-⇒=-=-1A A kp dt dp =-⇒ 由化学反应计量式可知:A 3pp A 3(p A0-p A ) 则总压:230p p p A A -=,将此式代入上式得: ()23p p k dt dp Ao -=5、陈甘棠教材P38第5题解:(a )乙烯分压:8.424.242104104424242104104=⨯=⨯-=∴=-H C H C H C H C H C H C H C H C r r r r νννν(b )氢的摩尔数:()4.6348.48.44.2224.24.210442104104104=⨯=⨯=⨯⨯=-==⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-=-p n RT V r r RTV dt dp RT V dt dn dtdp T H C H C H C H C H C (C )丁烷的分压:8.04.24.2104104104104==-∴=-=-=-p dt dy dt dy p dt dpy dt dp H C H C H C H C6、陈甘棠教材P38第7题解:t=0时各物料的初始浓度:C A0=90.8/(60×0.3785)=4.0 kmol/m 3C B0=181.6/(46×0.3785)=10.43 kmol/m 3C R0=0 kmol/m 3C S0=[0.3785×1043-(90.8+181.6)]/(18×0.3785)=18.0kmol/m 3设t=t 时,A 的转化率为xA ,则各物料的浓度分别为:C A =C A0(1-x A )= 4-4x AC B =C B0 - C A0x A )=10.43 - 4x AC R =C R0 + C A0x A = 4x AC S =C S0 + C A0x A =18 + 4x A代入速率方程式得:t=120min 时,x A =0.363,即有36.3%的乙酸转化为乙酸乙酯。

化学动力学练习题

化学动力学练习题

化学动力学练习题(一)填空题1.物理吸附的吸附热与气体的⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽相近。

2.基元反应 H·+Cl 2 −→− HCl +Cl·的反应分子数是 。

3.平行反应,反应1和反应2的指前因子(参量)相同,活化能分别 为100kJ·mol -1 和70 kJ·mol -1,当反应在1000 K 进行时,两个反应的反应速率系(常)数之比k k 12= 。

4.复合反应 2A B k 3−→−−Y 其 -=d d A c t; d d B c t = ; d d Y c t= 。

5.将反应物A 和B 置于抽空密闭容器中于等温等容下进行气相反应 3 A + B 2Y ,此反应的-=d d d Y d p t p t(总)()()。

6.对元反应 A k −→−2Y , 则d c Y / d t = ,-d c A / d t = 。

7.对反应A P ,实验测得反应物的半衰期与与初始浓度c A,0成反比,则该反应为⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽级反应。

8.建立动力学方程式所需的实验数据是 。

处理这些实验数据以得到反应级数和反应速率常数,通常应用以下三种方法,即 法、 法和 ___________法。

9.对反应A P ,反应物浓度的对数ln c A 与时间t 成线性关系,则该反应为⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽级反应。

10.直链反应由三个基本步骤组成,即 、 、 。

11.质量作用定律只适用于 反应。

12.某化合物与水相作用时,该化合物初浓度为1 mol •dm -3,1 h 后其浓度为0.8mol •dm -3,2 h 后其浓度为0.6 mol •dm -3,则此反应的反应级数为⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽,此反应的反应速率系(常)数k =⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。

13.气相基元反应2A −→−k B 在一恒定的容器中进行,P o 为A 的初始压力,P t 为k 1Y k 2 Z A时间t时反应体系的总压力,此反应的速率方程dP t / dt =14.某化学反应在800 K时加入催化剂后,其反应速率系(常)数增至500倍,如果指前因子(参量)不因加入催化剂而改变,则其活化能减少。

物理化学-动力学练习题及参考答案

物理化学-动力学练习题及参考答案

动力学1A一、选择题1. 连串反应A k1B k2 C 其中k1= 0.1 min-1,k2= 0.2 min-1,假定反应开始时只有A,且浓度为1 mol·dm-3,则B 浓度达最大的时间为:( )(A) 0.3 min (B) 5.0 min(C) 6.93 min (D) ∞2. 平行反应A k1 B (1);A k2 D (2),其反应(1)和(2)的指前因子相同而活化能不同,E1为120 kJ·mol-1,E2为80 kJ·mol-1,则当在1000K 进行时,两个反应速率常数的比是:( )(A) k1/k2= 8.138×10-3(B) k1/k2= 1.228×102(C) k1/k2= 1.55×10-5(D) k1/k2= 6.47×1043. 如果臭氧(O3) 分解反应2O3→3O2的反应机理是:O3→O + O2(1)O + O3→2O2(2)请你指出这个反应对O3而言可能是:( )(A) 0 级反应(B) 1 级反应(C) 2 级反应(D) 1.5 级反应4. 化学反应速率常数的Arrhenius 关系式能成立的范围是:( )(A) 对任何反应在任何温度范围内(B) 对某些反应在任何温度范围内(C) 对任何反应在一定温度范围内(D) 对某些反应在一定温度范围内5. 如果反应2A + B =2D 的速率可表示为:r = -12d c A /d t = - d c B /d t = 12d c D /d t 则其反应分子数为: ( )(A) 单分子 (B) 双分子(C) 三分子 (D) 不能确定6. 实验测得反应 3H 2+ N 2→ 2NH 3 的数据如下:由此可推知该反应的速率方程 d p (NH 3)/2d t 等于: ( )(A) kp H 23 p N 2(B) kp H 22p N 2 (C) kp H 2 p N 2 (D) kp H 2 p N 227. 在反应 A k 1B k 2C ,A k 3 D 中,活化能 E 1> E 2> E 3,C 是所需要的产物,从动力学角度考虑,为了提高 C 的产量,选择反应温度时,应选择: ( )(A) 较高反应温度(B) 较低反应温度 (C) 适中反应温度(D) 任意反应温度 8. [X]0 [Y]0 [Z] 增加 0.0050 mol ·dm -3 所需的时间/ s0.10 mol ·dm -3 0.10 mol ·dm -3 720.20 mol ·dm -3 0.10 mol ·dm -3 180.20 mol·dm-30.05 mol·dm-336对于反应X + 2Y →3Z,[Z] 增加的初始速率为:( )(A) 对X 和Y 均为一级(B) 对X 一级,对Y 零级(C) 对X 二级,对Y 为一级(D) 对X 四级,对Y 为二级9. 一级反应,反应物反应掉1/n所需要的时间是:( )(A) -0.6932/k(B) (2.303/k) lg[n/(n-1)](C) (2.303/k) lg n(D) (2.303/k) lg(1/n)10. 关于反应速率理论中概率因子P的有关描述,不正确的是:( )(A) P与≠S m有关(B) P体现空间位置对反应速率的影响(C) P与反应物分子间相对碰撞能有关(D) P值大多数<1,但也有>1的二、填空题12. 60Co广泛用于癌症治疗, 其半衰期为5.26 a (年), 则其蜕变速率常数为:_________________, 某医院购得该同位素20 mg, 10 a后剩余______________ mg。

动力学习题

动力学习题

第七章化学动力学(1)练习题一、判断题:1.在同一反应中各物质的变化速率相同。

2.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。

3.单分子反应一定是基元反应。

4.双分子反应一定是基元反应。

5.零级反应的反应速率不随反应物浓度变化而变化。

6.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。

7.一个化学反应进行完全所需的时间是半衰期的2倍。

8.一个化学反应的级数越大,其反应速率也越大。

9.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,且肯定不是双分子反应。

10.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。

11.若反应(1)的活化能为E1,反应(2)的活化能为E2,且E1 > E2,则在同一温度下k1一定小于k2。

12.若某化学反应的Δr U m < 0,则该化学反应的活化能小于零。

13.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。

14.平行反应,k1/k2的比值不随温度的变化而变化。

15.复杂反应的速率取决于其中最慢的一步。

16.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。

17.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。

二、单选题:1.1.反应3O22O3,其速率方程 -d[O2]/d t = k[O3]2[O2] 或d[O3]/d t = k'[O3]2[O2],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) ; (B) k A < k B < k D;(C) k A > k B > k D; (D) 。

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:C5、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,K2/ K1=(3 t1/2’ C0’/2 t1/2” C0”2)则(A) Ⅰ为零级, Ⅱ为二级(B) Ⅰ为一级,Ⅱ为三级(C) Ⅰ为二级, Ⅱ为零级(D) Ⅰ为二级, Ⅱ为三级答案:(D)7、某反应, 以㏒(-dC/dt) 对㏒C作图得直线, 如果该反应为二级, 则直线的(A)截距=2 (B) 截距=0.3010(C) 斜率=2 (D) 截距/斜率=2答案:(C)8、微观可逆性原则不适用的反应是(A)H2+I2=2HI (B)Cl+Cl=Cl2(C)C12H22O11(蔗糖)+H2O=C6H12O6(葡萄糖)+ C6H12O6(果糖)(D)CH3COOC2H5+OH-=CH3COO-+C2H5OH答案:(A)9、理想气体双分子反应A+B→产物, 反应温度600K, 阈能95KJ.mol-1, 活化能97.5 KJ.mol-1, 其有效碰撞分数是(A)3.25×10-9 (B)5.36×10-9(C)0.606 (D)9.03×10-20答案:(B)10、一基元反应, 正反应的活化能是逆反应活化能的2倍, 反应时吸热120 KJ.mol-1, 正反应的活化能是(A) 120 KJ.mol-1 (B) 240 KJ.mol-1(C) 360 KJ.mol-1(D) 60 KJ.mol-1答案:(B)11、对自由基参加的反应A·+ BD→产物, 已知摩尔等压反应热为-90KJ.mol-1, B—D键能为210 KJ.mol-1, 则逆反应的活化能为:(A)105 KJ.mol-1 (B)153 KJ.mol-1(C)300 KJ.mol-1 (D)101.5 KJ.mol-1答案:(D)12、若两个相同类型的气相双分子反应的△H⊙值相等, 又在400k时,它们的活化熵之差△S1⊙-△S2⊙=10 J.mol-1,则两反应的速率常数之比为:(A) K1/K2=0.300 (B) K1/K2=0.997 (C) K1/K2=1.00 (D) K1/K2=3.33答案:(D)13、对反应A+B→C, 由下列数据C A0/mol.dm-3C B0/mol.dm-3 r0/ mol.dm-31.0 1.0 0.152.0 1.0 0.301.02.0 0.15则该反应的速率方程为:(A) r=K C B (B) r=K C A C B(C) r=K C A (D) r=K C A C B2答案:(C)14、理想气体反应A+B→(AB)→产物, E a与活化焓△H⊙的关系为:(A) E a=△H⊙+RT (B) E a=△H⊙+2RT(C) E a=△H⊙-RT (D) E a=△H⊙-2RT答案:(B)15、在对峙反应A+B→C+D中加入催化剂时, 那么(A) K1增大K-1增大K1/ K-1增大(B) K1增大K-1减小K1/ K-1增大(C) K1增大K-1增大K1/ K-1不变(D) K1增大K-1增大K1/ K-1减小答案:(C)16、已知25℃时, △f G m⊙(HCl,g)=-92.30 KJ.mol-1, 化学反应H2(g)+C l2(g)→2HCl(g)(25℃)在催化剂作用下, 可大大加快反应速率, 则反应的△r G m⊙(25℃)为:(A) -92.30 KJ.mol -1 (B) -184.6 KJ.mol -1(C) -228.4KJ.mol -1 (D) 不能确定答案:(B)17、作为载体, 以下那种说法是错误的(A) 提高催化剂的强度 (B) 可与催化剂生成稳定的化合物(C) 改善催化剂的热稳定性 (D) 改善催化剂的导热性答案:(B)18、 液相反应的简单机理如下:A+B →[AB]→生成物其中[AB]称为:(A) 中间产物 (B) 活化络合物 (C) 缔合体 (D) 遭遇对答案:(D)19、设某反应机理为:11(k k A B C -+快速平衡) 2k B+D E+F →(慢) 则其速率常数为:(A)K= K 2 (B) K= K 1 K 2/ K -1 (C) K= K 1 / K -1 (D) K= K 1 ﹒ K -1答案:(B)20、对光化反应,下列说法不正确的是:(A) 光化反应的各个基元步骤的速率都与光强度有关(B) 光化反应初级过程的量子效率必等于1(C) 光化反应的活化能来源于光能(D) 光化反应初级过程,1个光子活化1个原子或分子答案:(A )21、对于均相基元反应A=2B ,下列方程中不正确的是(A) -dC A /dt=KC A (B) dC B /dt=KC A (C) d §/Vdt=K A C A (D) 1/2(d §/Vdt=KC A 答案(B )22、关于催化剂的作用,下列说法中不正确的是(A) 催化剂能改变反应途径 (B) 催化剂能改变反应的速率(C) 催化剂能改变体系的始末态 (D) 催化剂能改变反应的活化能答案(C)23、若反应速率常数的量纲是:[浓度]·[时间]-1,则该反应是:(A)三级反应 (B)二级反应 (C) 一级反应 (D) 零级反应答案(D)24、对一级反应,反应物浓度C 与时间t 的关系是:(A) 以1/C 对t 作图为直线 (B) 以C 对t 作图为直线(C) 以㏑C 对t 作图为直线 (D) 以C 对1/t 作图为直线答案(C)25、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(B) 基元反应的活化能才有明确的物理意义(C) 基元反应是质量作用定律建立的基础(D) 从微观上考虑,基元反应一定是双分子反应答案(D)26、关于基元反应的过渡状态有下列说法(1) 过渡状态是反应途径上活化能的最高点(2) 过渡状态是势能面上能量最高的状态(3) 过渡状态是一个反应途径中反应物分子组能量最高的状态(4) 过渡状态就是活化络合物所处的状态其中正确的是:(A)(1) (2) (B)(3) (4) (C) (1) (3) (D)(2) (4)答案(C)27、验证某一反应机理是否正确,首先必需(A) 根据拟定机理导出的速率浓度关系与实验结果是否一致(B) 用仪器确认是否有自由基存在(C) 根据拟定的各基元反应活化能估算得到的总活化能与实验值相符(D) 确定中间产物的浓度答案(A)28、按碰撞理论,双分子反应的频率因子与(A) T成正比 (B) T 无关(C) T1/2成正比 (D) T3/2成正比答案(C)29、H2和O2反应可产生爆炸,其原因是:(A)H2和O2之比正好为2:1 (B) 直链反应速率快(C)反应热不能及时传递散走 (D) 支链反应速率快答案(D)30、若双分子反应A+B→C+D的速率方程为V=K[A]a[B]b,则一定有(A) a+b=2 (B) a+b﹤2 (C) a+b﹥2 (D) a+b﹤2或 a+b=2答案(D)二、问答题1、复杂反应的表观活化能一定等于组成复杂反应的各基元反应活化能代数和,这种说法对吗?为什么?2、微观可逆性原理只适用于基元反应,这种说法对吗?为什么?3、过渡状态理论的基本假设是什么?4、 H2和O2可产生爆炸,其原因是什么?5、碰撞数与温度、分子相对平动速度、与分子大小,与分子浓度的乘积成正比,这种说法对吗?为什么?6、从拟定的反应机理来确定速率与浓度的关系,可采用什么方法?7、对于双分子反应A+B→产物,阈能和Arrhenius活化能的关系为E c=E a+nRT,则n的值为多少?8、影响化学反应速率常数的因素有那些?9、哈柏法制氨过程的催化剂是什么?10、请写出一级反应,二级反应,三级反应的速率常数的量纲。

无机化学练习题(含答案)第七章 化学动力学基础

无机化学练习题(含答案)第七章 化学动力学基础

第七章化学动力学基础7-1:区别下列概念:(a) 碰撞理论和过渡态理论;(b) 有效碰撞与无效碰撞;(c) 活化能与反应热;(d) 均相催化剂与多相催化剂;(e) 催化剂、助催化剂与阻化剂;(f) 物理吸附与化学吸附;(g) 反应分子数与反应级数;(h) 单分子过程和双分子过程。

答:(a) 碰撞理论和过渡态理论是描述反应速率理论的两个不同理论:碰撞理论:1918 年Lewis 运用气体分子运动论的成果提出的一种反应速率理论。

它假设:①原子、分子或离子只有相互碰撞才能发生反应,即碰撞是反应的先决条件;②只有少部分碰撞能导致化学反应,大多数反应物微粒碰撞后发生反弹而与化学反应无缘。

过渡状态理论:20 世纪30 年代,在量子力学和统计力学发展基础上,由Eyring等提出的另一种反应速率理论。

它认为反应物并不只是通过简单碰撞就能变成生成物,而是要经过一个中间过渡状态,即反应物分子首先形成活化络合物,通常它是一种短暂的高能态的“过渡区物种”,既能与原来的反应物建立热力学的平衡,又能进一步解离变为产物。

(b) 在碰撞理论中,能导致化学反应的碰撞为有效碰撞,反之则为无效碰撞。

(c) 为使反应得以进行,外界必需提供的最低能量叫反应的活化能;反应热是反应过程(从始态至终态)的热效应(放出或吸收的热量)。

(d) 决定于是否与反应物同处一相。

(e) 催化剂是一类能改变化学反应速率而本身在反应前后质量和化学组成都没有变化的物质;助催化剂是能够大大提高催化剂催化效率的一类物质;阻化剂则是严重降低甚至完全破坏催化剂催化活性的一类杂质。

(f) 两者的区别在于催化剂与被吸附物之间作用力的本质不同。

如果被吸附物与催化剂表面之间的作用力为范德华力, 这种吸附叫物理吸附;如果被吸附物与催化剂表面之间的作用力达到化学键的数量级, 则叫化学吸附。

(g) 反应级数是描述速率方程的一个术语,不必考虑方程所描述的反应是否为元反应,它等于速率方程中浓度项指数的和;而只是元反应才能按反应分子数分类,参与元过程的分子的数目叫该元过程的分子数;(h) 单分子过程和双分子过程是元反应设计的术语,单分子过程前者涉及单个分子的解离;双分子过程则涉及两个分子的碰撞。

化学反应动力学考题及答案

化学反应动力学考题及答案

研究生课程考试成绩单(试卷封面)任课教师签名:日期:注:1. 以论文或大作业为考核方式的课程必须填此表,综合考试可不填。

“简要评语”栏缺填无效。

2. 任课教师填写后与试卷一起送院系研究生秘书处。

3. 学位课总评成绩以百分制计分。

第一部分1.简答题(1)简述化学反应动力学与化学反应热力学、化学反应工程的关系。

答:化学反应动力学与化学反应热力学是综合研究化学反应规律的两个不可缺少的重要组成部分。

由于二者各自的研究任务不同,研究的侧重而不同,因而化学反应动力学与化学反应热力学既有显著的区别又互有联系。

化学反应热力学特别是平衡态热力学是从静态的角度出发研究过程的始态和终态,利用状态函数探讨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,而不涉及变化过程所经历的途径和中间步骤。

所以,化学反应热力学不考虑时间因素,不能回答反应的速率历程。

因此,即使一个反应在热力学上是有利的,但如果在动力学上是不利的,则此反应事实上是不能实现的。

因此,要开发一个新的化学过程,不仅要从热力学确认它的可能性,还要从动力学方面研究其反应速率和反应机理,二者缺一不可。

从研究程序来说,化学反应热力学研究是第一位的,热力学确认是不可能的反应,也就没有必要再进行动力学的研究。

显然只有对热力学判定是可能的过程,才有进行动力学研究的必要条件。

(2)简述速控步、似稳态浓度法、似平衡浓度法的适用条件及其应用。

答:速控步:连续反应的总反应的速率决定于反应速率常数最小的反应步骤——最难进行的反应,称此为决定速率的步骤。

此结论也适应于一系列连续进行的反应;而且要满足一个条件即反应必须进行了足够长的时间之后。

似稳态浓度法:是对于不稳定中间产物的浓度的一种近似处理方法,视之近似看作不随时间变化,不仅常用于连续反应,对于其他类似的反应只要中间物不稳定,也可适用。

似平衡浓度法:在一个包括有可逆反应的连续反应中,如果存在速控步,则可以认为其他各反应步骤的正向、逆向间的平衡关系可以继续保持而不受速控步影响,且总反应速率及表观速率常数仅取决于速控步及它以前的反应步骤,与速控步以后的各步反应无关。

化学动力学选择题及参考答案

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]。

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第一部分:1.对元反应A+2B→C,若将其反应速率方程写为下列形式, 则k A 、k B 、k C 间的关系应为:( )A k A = kB = kC B k A =2 k B = k C C k A =1/2 k B = k C [解]C ,反应速率之比r A :r B :r C =1:2:1,k A :k B :k C=1:2:12.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 [解]C ,一级反应积分速率方程C A ,0-C A =kt ,反应物浓度的消耗C A ,0-C A 就是与k 和t 有关,k 和温度有关,当温度和时间相同时,反应物浓度的消耗是定值。

3.关于反应级数的各种说法中正确的是 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 反应总级数一定大于对任一反应物级数D 反应级数都可通过实验来确定 [解]D ,4.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 0.2minB 0.1minC 1min[解]B ,从速率系数的单位判断是一级反应,代入积分速率方程,0lnA AC kt C =,1ln6.930.5t =,t=0.1min 。

5.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[解]A ,半衰期与浓度成正比,所以是零级反应。

6.某化学反应的速率常数为2.0mol ·l -1·s -1,该化学反应的级数为 A.1 B.2 C.0 D.-1 [解]C ,从速率常数的单位判断是零级反应。

7.放射性Pb 201的半衰期为8小时,1克放射性Pb 201经24小时衰变后还剩 A.1/3g B.1/4g C.1/8g D.0gBA B B d d c c k t c =-B A C C d d c c k t c =B A A A d d c c k t c =-[解]C ,放射性元素的衰变是一级反应,通过半衰期公式12ln 2t k =,ln 28k =,再代入一级反应积分速率方程,,0lnA AC ktC =,起始浓度为1g ,1ln 2n*248A C =,18A C g =。

8.某反应A+B=P ,实验确定速率方程为,该反应A.一定是基元反应B.一定不是基元反应C.不一定是基元反应D.以上说法都不对 [解]C9.反应速率系数k A 与反应物A 的浓度有关。

A 正确B 错误[解]B ,反应速率常数与反应物浓度无关,与温度、溶剂、催化剂有关系。

10.一级反应肯定是单分子反应。

A 正确 B 错误[解]B ,一级反应不能说明是基元反应还是总反应,所以不能判断是单分子反应。

11.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。

A 正确B 错误[解]B ,根据二级反应的积分速率方程,,011A A kt C C -=,反应时间和起始浓度成反比。

起始浓度越低,所需时间越长。

12.某一反应A →B ,A 的半衰期为30分钟,那么该反应进行完全所需的时间为60分钟。

A 正确 B 错误[解]B ,如果是零级反应,根据,0A A C C kt-=,这句话是对的,但是对于一级反应,0lnA AC ktC =和二级反应,011A A ktC C -=,C A 不能为0,所以反应不能完全进行。

13.某化学反应经证明是一级反应,它的速率系数在298K 时是k =0.1s -1,c 0=1mol ⋅dm -3。

(A)该反应初始速率r 0为 ; (B)该反应的半衰期t 1/2= ;(C)设反应进行了10s ,在这一时刻反应速率r 1为 。

[解]000.1*10.1/?mol r L kC S ===12ln 26.93t s k == ,0lnA AC ktC =,1ln0.1*10A C =,C A=0.37mol/L,r A=k A*C A=0.037mol ·L -1·S -114.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 。

[解]1/(C A,0·k)15.若反应A+2B →Y 是基元反应,则其反应的速率方程可以写成 。

[解]根据质量作用定律 r =k ·C A ·C B 216.反应A →Y+Z 中,反应物A 初始浓度c A,0=1mol ⋅dm -3,初始速率r A,0=0.01mol ⋅dm -3⋅s -1,假定该反应为二级,则其速度系数k A 为 ,半衰期t 1/2为 。

[解]2,0,0A A r kC=110.01?·k L mol S =--1,021100A t s C k==第二部分:1.某化学反应的方程式为2A P →,则在动力学中表明该反应为 ( ) (A )二级反应 (B )基元反应 (C )双分子反应 (D )无确切意义答:(D)。

只给出了化学反应的计量方程,这是无法确定反应级数的。

反应级数要用实验来确定。

如果说该反应是基元反应,则根据质量作用定律,可以确定该反应为二级反应,也是双分子反应。

2.某化学反应的计量方程为A 2B C D k+−−→+,实验测定得到其速率系数为3110.25(mol dm )s k ---=⋅⋅,则该反应的级数为 ( )(A )零级反应 (B )一级反应(C )二级反应 (D )三级反应答:(C)。

从化学反应的计量方程是无法确定反应的级数的,除非说明计量方程是基元反应。

但是从速率系数的单位就可以确定这是一个二级反应,因为它符合二级反应的特征。

3.有某化学反应,已知反应物的转化分数59y =时所需的时间,是13y =所需时间的2倍,则该反应是 ( )(A )32级反应 (B )二级反应(C )一级反应 (D )零级反应答:(C)。

13591t t =∶∶2,分数衰期之间呈倍数的关系,符合一级反应的特点,所以是一级反应。

也可以采用尝试法,设反应为一级,将已知数据代入一级反应的定积分式 1313111113ln ln ln 112t k y k k ===-- 2595911191313ln ln ln 2ln 1422t k k k k ⎛⎫==== ⎪-⎝⎭ 13591t t =∶∶2,所以假设是正确的,反应的级数为一级。

4.当某反应物的初始浓度为0.04 mol ·dm -3时,反应的半衰期为360 s ,初始浓度为0.024 mol ·dm -3时,半衰期为 600 s ,则此反应为 ( ) (A) 零级反应 (B) 1.5 级反应(C) 二级反应 (D) 一级反应答:(C)。

这反应符合起始物浓度相等的二级反应的特点,半衰期与起始物的浓度成反比。

5.有一个放射性元素,其质量等于8 g ,已知它的半衰期1210 d t =,则经过40 d 后,其剩余质量等于 ( )(A )4 g (B )2 g (C )1 g (D )0.5 g答:(D)。

半衰期为10 d ,那40 d 相当于过了4个半衰期,即8 g 4 g 2 g 1 g 0.5 g →→→→6.对于反应A C D k−−→+,如果A 的起始浓度减小一半,其半衰期也缩短一半,则反应的级数为 ( )(A) 一级 (B) 二级 (C) 零级 (D) 1.5 级答:(C)。

零级反应的半衰期与反应物的起始浓度成正比。

7.某基元反应,在等容的条件下反应,当反应进度为1mol 时,吸热50 kJ 。

则该反应的实验活化能a E 值的大小范围是( )(A )1a 50 kJ mol E -≥⋅(B )1a 50 kJ mol E -⋅<(C )1a 50 kJ mol E -⋅=-(D )无法确定答:(A )。

根据基元反应活化能的示意图,活化能是活化分子的平均能量与反应物分子的平均能量之差值。

对于吸热反应,产物分子的平均能量高于反应物分子的平均能量,所以提供的活化能至少要等于产物所吸的热,一般总是大于这个数值。

所以应该选(A )。

而对于放热反应,活化能与所放的热量之间就没有什么关系,不好确定。

8.对于一般的化学反应,当温度升高时,下面说法正确的是 ( ) (A) 活化能明显降低 (B) 平衡常数一定变大 (C) 正、逆反应的速率系数成比例变化 (D) 反应到达平衡的时间变短答:(D )。

升高反应的温度,正、逆反应的速率系数都会变大,所以可以缩短到达平衡的时间。

反应温度一般不会改变活化能的数值。

平衡常数的数值是增大还是变小,要根据反应是吸热还是放热而定,题目没有给出。

正、逆反应的活化能一般不可能相等,所以正、逆反应的速率系数不会成比例地变化。

9.某化学反应,温度升高1 K ,反应的速率系数增加1%。

则该反应的活化能的数值约为 ( )(A )2100RT(B )210RT(C )2RT(D )20.01RT答:(D )。

根据Arrhenius 公式的微分式,a 2d ln d E kT RT=,温度升高1 K ,反应的速率系数增加1%,相当于d ln 0.01d kT=,所以2a 0.01E RT =。

10.有一个平行反应,①1a,1,A B Ek −−−→;②2a,2,A D Ek −−−→。

已知反应①的活化能大于反应②的活化能,即a,1a,2E E >,以下措施中哪一种不能改变获得产物B 和D 的比例? ( )(A) 提高反应温度 (B) 延长反应时间 (C) 加入适当催化剂 (D) 降低反应温度答:(B)。

延长反应时间既不能改变反应速率系数,又不能改变反应的活化能,所以不能改变产物B 和D 的比例。

提高反应温度,对活化能高的反应有利,即产物B 的比例会提高。

反之,降低反应温度,对活化能低的反应有利,产物B 的比例会下降。

加入适当催化剂,通常会加快主反应的速率,使主产物的比例提高。

11.有两个都是一级的平行反应,1a,1,A B E k −−−→,2a,2,A C Ek −−−→,设反应开始时,生成物的浓度都等于零。

下列哪个结论是不正确的? ( ) (A) 12k k k =+总(B) 12/[B]/[C]k k = (C) a,1a,2E E E =+总(D) 1212ln 2t k k =+答:(C)。

级数相同的平行反应,其积分式和半衰期的表示式等,与同一级数的简单反应的相似,只是速率系数是两个平行反应速率系数的加和。

如果反应开始时,没有生成物存在,则产物的浓度比就等于速率系数之比。

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