《物理化学》高等教育出版第五版第七章.docx

1、物理化学高等教育出版第五版第七章第七章化学动力学(1)一、判断题：1.在同一反应中各物质的变化速率相同。2.若化学反应的机理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.双分子反应一定是基元反应。4.零级反应的反应速率不随反应物浓度变化而变化。5.若一个化学反应是一级反应，则该反应只有一种反应物。6. 一个化学反应进行完全所需的时间是半衰期的 2倍。7.一个化学反应的级数越大，其反应速率也越大。8. 若反应A + B Y + Z的速率方程为：r=kCACB，则该反应是二级反应，且肯定是 双分子反应。9.下列说法是否正确：(1)H2+l2=2HI是2分子反应；(2)单分子反

2、应都是一级反应，双分子反应都是二级反应。(3)反应级数是整数的反应一定是简单反应(4)反应级数是分数反应一定为复杂反应。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 日，反应 的活化能为 巳，且E 巳，则在同一温度下 k1定小于k2。12.若某化学反应的 rU 0，则该化学反应的活化能小于零。13.对平衡反应A二_ Y,在一定温度下反应达平衡时，正逆反应速率常数相等, 不是反应速率相等。A T14.平行反应J. B Ck2 , 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。

3、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.对于可逆反应，温度升高。正、逆反应速度都增大，则平衡常数不随温度而改变。18.质量作用定律只适用于基元反应 (含表面基元反应)。19.基元反应的速率系数总是随温度的升高而增大。20 .对于平行反应，各反应产物的浓度之比为各反应速率常数之比。二、单选题：一 2 21.反应 3O2 一 2O,其速率方程-dO 2/d t = k03 O2或 dO 勺/d t = kO 3 O2,那么k与k的关系是：(A)2 k = 3 k ； (B) k = k；(C) 3 k = 2 k ; (D) ?k = ? k。2.有如下简单反应 a

4、A + bBTdD,已知a b d,则速率常数kA kB、ko的关系为：kA / kB / kD (A) a b d ； (B) kA kB kD_(C) kA kB ko ；(D) a3.4.5.6.7.&9.101112131415则关于反应速率r，表达不正确的是：(A)与体系的大小无关而与浓度大小有关 ；(B)与各物质浓度标度选择有关(C)可为正值也可为负值 ； (D)与反应方程式写法无关 t1/2；(C) t1/2 k-i。A T 二25.某温度时，平行反应 k2 那么100min后A的转化率为：(A) 100 % ;BC _1的ki和k2分别为0.008和0.002 min ,(B)

5、 81.9(C) 44.9 % ;(D) 63.2 % 。，由纯k；26.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 -t F-T E ；(B) E -T F-T G ；(C) G -T E-T F ；(D) F -T G-T E 。A开始，进行到A = B 的时间t为:t =ln(A)(B)1t lnk 1 k 1t= 1 ln %(C) k秋丄也一心丿；28.对复杂反应(D)k-1为了不致扰乱快速平衡， k-1 k2； k-1 (A)；(C)；29.乙酸高温分解时，实验测得k1B C可用平衡近似处理时，K = k1/k-1 = B/A。 B C必为慢步骤；

6、B C必为快步骤； k-1 = k1； k2,其中正确的是：(B)；(D)。 CHCOOH(A) CO(B)、CH=CO(C)的浓度随时间的变化曲线如下图，由此可以断定该反应是：基元反应 ；对峙反应；平行反应； 连串反应。(A)(B)(C)(D)30. 恒容的封闭体系中进行对峙反应： M N, M与N的初始浓度分别为 cm,0 = a, Cn,o = 0，反应终了时，认为(1) Cm能降低到零；(2) Cm不可能降低到零；(3) Cn可 等于CM0； (4) CN只能小于CM。正确的是：(A) (1) (3) ； (B)(4) ； (C) (1) (4) ； (D)(4) 。31. 对自由基反

7、应 A2 + B Ct a B + C2，已知摩尔等压反应热为 -90kJ2mol 1,B- C的键能是210 kJ2mol 1，那么逆向反应的活化能为：1 1(A) 10.5 kJ2mol ； (B) 100.5 kJ2mol ；(C) 153kJ2mol(D) 300 kJ2molk与温度T的关系如图所示,32. 级平行反应(A)E1 E2,A A;(B)E1 A ;(C)E1 E2,A 巨A A 05速率常数F列各式正确的是:33. 如果某一基元反应的 Hn为-100 kJ2mol -：则该反应的活化能 Ea是：1 1(A) Ea - 100 kJ2mol ; (B) Ea rm re(

8、C)re rm rbE1 、A T38.反应:E2 (A)提高温度(C)(D)(A)120 ;k1(B) 240 ; B J D,其起始反应速率E339.反应器入口处提高温度, 反应器入口处降低温度, b上二Q平行反应 2 Q,应温度；(2)提高反应温度;(B) rb(D) r巳知(B)(D)(rb)、(C) 360 ; (D) 60 。已，若想提高产品B的百分数，应: 及时移去D ;升高温度。中间反应速率(rm)与终了反应速率(re) rm m re rb re，巳知E 吕，E Ez,(3)加入适当催化剂;指前因子A A。那么(1)降低反(4)延长反应时间；其中能增加产P比例的方法有：(A)

9、 (1) (3) ; (B)(C)(4) ; (D)(3)40.复杂反应表观速率常数 k与各基元反应速率常数间的关系为 k = k2( k2 k4)1/2,则表观活化能与各基元活化能 E间的关系为：(A) Ea = E2 + ?( E - 2 EO ;1/2(C) Ea = E2 + ( B - Et)(B) Ea = E2 + ?( E1 - E); (D) Ea = E2 3 ?( E1/2 E4)。1.在294.2K时，一级反应 At C,直接进行时 A的半衰期为1000分钟，温度升高45.76 K，则反应开始0.1分钟后，A的浓度降到初始浓度的 1/1024 ;若改变反应条 件，使反应

10、分两步进行： ABC ,巳知两步活化能 Ei = 105.52 kJ2mol，E2 = 167.36 kJ2mol 1,问500K时，该反应是直接进行，还是分步进行速率快 (假定频率因子不变)？两者比值是多少？2.400C时，反应NQ(g)宀NO(g) + ?O 2(g)是二级反应，产物对反应速率无影响，NQ(g)的消失表示反应速率的速率常数 k(dm32mol 12s 1)与温度(T7K)的关系式为：lg k = -25600/4.575 T + 8.8。(1)若在400 C时，将压强为26664Pa的NO(g)通入反应器中，使之发生上述反应，试求反应器中压强达到 31997Pa时所需要的时

11、间?(2)求此反应的活化能与指前因子。3.设乙醛热分解 CHCHGtCH + CO是按下列历程进行的：k1CHCH * CH2 + CHO;CH2 + CH CH + CH sCO2放热反应 )CHCO2 CH2 + CO ;k4CH2 + CH 32 C2H6 。(1)dCH4/d t = ?e c-h = 422.58 kJ2mol 1,求该反应的表用稳态近似法求出该反应的速率方程：(2)巳知键焓 e GC = 355.64 kJ2mol 1观活化能。4.2310 3mol2dm 3的溶液作试验，在同 弱酸HA的电离常数Ka = 3310 6,用浓度为一温度下测得驰预时间 t = 6.93

12、10 6秒，计算HA的离解与生成速率常数 幻与k-1 o5. 设某化合物分解反应为一级反应，若此化合物分解 30%则无效，今测得温度 323K、333K时分解反应速率常数分别是 7.08310 4 hr 1与1.73 103hr1,计算这个反应的活化能，并求温度为 298K时此化合物有效期是多少 ？6.乙烯转化反应 CH4 t C2H2 + H2为一级反应。在 1073 K时，要使50 %的乙烯分解，需要10 h o已知该反应的活化能 E=250.8 kJ 2 mol 1，要求在1.3163 10 3 h内同样有50%乙烯转化，问反应温度应控制在多少 ？7. 对于加成反应 A + B 一 P,

13、在一定时间 t范围内有下列关系：P/A = krA心回n t，其中kr为此反应的实验速率常数。进一步实验表明：P/A与A无关；P/B与B有关。当 t = 100h时： B( p?) 10 5P/B 0.04 0.01(1)此反应对于每个反应物来说，级数各为若干 ？(2)有人认为上述反应机理可能是：2B : B2 , K(平衡常数)，快 B + A : 络合物，Kz(平衡常数)，快k3B2 +络合物 、P + B , k3(速率常数)，慢导出其速率方程，并说明此机理有无道理。&试用稳态近似法导出下面气相反应历程的速率方程:-J kA k2 B，B + C T D并证明该反应在高压下呈一级反应，在

14、低压下呈二级反应。9.对于平行反应k1 口A T k2 * B C，设Ea、E、E分别为总反应的表观活化能和两个平行Ea 二体1 k2E2反应的活化能，证明存在以下关系式：k-i k2第七章 化学动力学(1 )练习题答案一、判断题答案：1 错。若计量系数不同，则各反应组分表示的变化速率不相等，等于计量系数之比。2错。总反应速率与其基元反应速率和反应机理有关，不一定是代数和关系。3 对。只有基元反应才有反应分子数，双分子反应一定是基元反应。4. 对。dc/dt = ko,零级反应一般是多相反应，例如 NH在金属钨表面上分解反应，反应速率只与吸附在钨表面上的 NH多少有关，与容器中 NH的浓度无关

15、。5.错。一级反应也可能有两种反应物，其中另一个反应物是大量的或浓度不改变。6错。例如一级反应，反应时间为半衰期 2倍时，反应物才消耗四分之三。7.错。反应速率与反应级数无直接关系。级数大，浓度对速率影响大。&错。可能是双分子反应，也可能不是双分子反应。9.(1)错。这是一个复杂反应，不能说几分子反应。(2)错。双分子反应，当一个反应物大量时，可以变成一级反应。(3)错。例如H2+ I 2= 2HI是2级反应，但不是简单反应。(4)对。因为简单反应即基元反应，反应分子数 1, 2, 3，不可能是分数级反应。10.错。不一定生成更多的产物。如可逆反应，是放热的，温度升高则正逆反应速率常数都增加，

16、但平衡常数减少，转化率减少，不利生成更多产物。11.错，k = Aexp( E/RT), k除了与E有关，还与 A有关，若 AA,就可能k1k2。12.错，热效应与活化能之间没有直接关系，基元反应的活化能是不会小于零的。13.错，对于反应达平衡时，是正、逆反应速率相等，正逆反应速率常数相等。14. 错，kdk2 = (A 1 /A 2)exp( E E2)/ RT由于两个反应活化能不同，随温度而改变。15.错，复杂反应中只有连续反应的速率才决定于其中最慢的一步，平行反应则不然。16.错。该反应是放热反应，但中间产物的能量比反应物高，需要活化能的。17.错。正逆反应活化能不同，温度升高，正逆反应

17、速率常数增加的倍数不同，平衡常数改变。18.错。对一些复杂反应，质量作用定律也适用，女口 H2+l2=2HI。r=kH2l2,但复杂反应的速率方程不能由质量作用定律得出。19. 错。自由基反应是基元反应， A2 +B2 =AB的活化能为0,。速率系数不随温度的升高而增大20.错。只有级数相同的平行反应，各反应产物的浓度之比才为各反应速率常数之比。二、单选题答案：I.A; 2. B ; 3. C; 4. C; 5. C; 6. A; 7. D ; 8. D ; 9. C ; 10.C;II.D; 12.C; 13.B; 14.B; 15.A; 16.B; 17.B ; 18.B ; 19.D;

18、20.B ;21.C; 22.D;23.C;24.C;25.D; 26.C;27.C;28.D;29.C;30.B;31.B; 32.D;说明：33.D ;34.A ;35.B; 36.D;37.C;38.C;39.D;40.B。l. 1. 1.1. z 1.1、302r=2O3 ,-dO2.3dt_dO32dt空字二kO32O2dt警二 kO32O2dtk k3 一 22k=3k2、aA bBr -、dD51 dG kAr匸.a b kcA Cb 1 dG . a b-二 kcA cB r dt5kb a b Id a bCa cb Ca cbb da b二 KCaCbi dt akA _

19、kB _ kD所以a b d。又因为a b d，所以有kA kB kD。3、 反应速率r只能为正值，不能有正有负。 （C）错误。d 1 1 d 1 _i0.3mol s r 0.3 = 0.15mol dm s4、 已知 dt ， V dt 2怯= =3r =0.45mol dm s所以 dt 。5、 根据基元反应质量作用定律，基元反应速率只与反应物的浓度有关。 （C）错误。6、 用尝试法，假定是零级反应，co c= kt ,反应完全，则c=0时，t=C0/k,是零级反应。 或用n级动力学方程求解：dc n c dc tr kc n kdtdt , c0 c 、0 ,反应完全，则c=0时，t=c/k。代入前式，可知1n -1n=0。1c0_n二 kt。17、r=k&CB2r0 =ca.0cB，O。r12 = k(_2 CA.0 ) (2cB,0 kcA,0cB,08