化学动力学一练习与答案08级文档格式.docx
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C，A
D中，活化能E1>
E2>
E3，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
6.如果某反应的△rHm=100ｋJ·
mol-1，那么活化能Ea将：
（）
（A）Ea≠100ｋJ·
mol-1（B）Ea≥100ｋJ·
mol-1
（C）Ea≤100ｋJ·
mol-1（D）都可以
7.某反应物起始浓度相等的二级反应，k=0.1dm3·
mol-1·
s-1，c0=0.1mol·
dm-3，当反应率降低9倍所需时间为：
（A）200s
（B）100s
（C）30s
（D）3.3s
8.过渡态理论的速率常数的公式为
，下述说法正确的
（A）
不是过渡态的全配分函数
（B）qA,qB是任意体积中分子的配分函数
（C）qA,qB,
均是分子在基态时的配分函数
（D）
是过渡态
中任一个振动自由度配分函数
9.1-1级对峙反应
由纯A开始反应，当进行到A和B浓度相等的时间为：
（正、逆向反应速率常数分别为k1，k2）（）
（A）t=ln
（B）t=
（C）t=
（D）
10.在温度T时，实验测得某化合物在溶液中分解的数据如下：
初浓度c0/mol·
dm-30.501.102.48
半衰期t
/s-14280885174
则该化合物分解反应的级数为：
（A）零级
（B）一级反应
（C）二级反应
（D）三级反应
11.两个活化能不相同的反应，如E2>
E1，且都在相同的升温度区间内升温，
则：
（B）
（C）
12.下表列出反应A+B→C的初始浓度和初速：
初始浓度/mol·
dm-3
初速
/mol·
dm-3·
s-1
cA,0
cB,0
1.0
0.15
2.0
0.30
3.0
0.45
此反应的速率方程为：
（A）r=kcB
（B）r=kcAcB
（C）r=kcA（cB）2
（D）r=kcA
13.实验测得反应3H2+N2→2NH3的数据如下：
实验
p
/kPap
/kPa
（-dp总/dt）/（Pa·
h-1）
1
13.30.133
1.33
2
26.60.133
5.32
3
53.20.0665
10.64
由此可推知该反应的速率方程dp（NH3）/2dt等于：
（A）kp
p
（B）kp
（C）kp
（D）kp
14.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
15.对于气相基元反应，按过渡态理论，不正确的关系式是：
（A）Ea=≠U
+RT（B）Ea=≠H
+nRT
（C）Ea=E0+RT（D）Ea=E0+mRT
16.单原子分子A与双原子分子B生成非线性过渡态时，据A（TST）=（kBT／h）[q≠／（qAqB）]
计算A时，q≠为（）
（A）ft3fr2fv3（B）ft3fr2fv4
（C）ft3fr3fv3（D）ft3fr3fv2
17.气相反应A+2B─→2C，A和B的初始压力分别为pA和pB，反应开始时
并无C，若p为体系的总压力，当时间为t时，A的分压为：
（A）pA-pB
（B）p-2pA
（C）p-pB
（D）2（p-pA）-pB
18.基元反应A+B-C→A-B+C的摩尔反应焓rHm<
0，B-C键的键能
为BC，A为自由基，则反应活化能等于：
（A）0.30BC（B）0.05BC
（C）0.05BC+Hm（D）0.05BC-Hm
19.反应A→产物为一级反应，2B→产物为二级反应，t
（A）和t
（B）分别
表示两反应的半衰期，设A和B的初始浓度相等，当两反应分别进行的时间为
t=2t
（A）和t=2t
（B）时，A，B物质的浓度cA，cB的大小关系为：
（A）cA>
cB
（B）cA=cB
（C）cA<
（D）两者无一定关系
20.一个反应的活化能是33kJ·
mol-1,当T=300K时，温度每增加1K，反应速率常
数增加的百分数约是：
（A）4.5%
（B）90%
（C）11%
（D）50%
二、计算题
21.
1,3-二氯丙醇在NaOH存在条件下,发生环化作用，生成环氧氯丙烷反应,反应为二级（对1,3-二氯丙醇及NaOH均为一级）。
在281.8K时进行反应,当1,3-二氯丙醇与NaOH始浓度均是0.282mol·
dm-3时,1,3-二氯丙醇转化率达95%时需时20.5min,求：
当1,3-二氯丙醇和NaOH始浓度分别为0.282和0.365mol·
dm-3时，1,3-二氯丙醇转化
率达98.6%时需时间多少?
（cA,0≠cB,0时,
x为A转化分数）。
22.
在298.2K时,下列反应可进行到底N2O5＋NO─→3NO2。
在N2O5的初始压力
为133.32Pa,NO为13332Pa时,用lgp（N2O5）对时间t作图，得一直线,相应的
半衰期为2.0h,当N2O5和NO的初压各为6666Pa时,得到如下实验数据：
p（总）/Pa13332153321666519998
t/h012∞
（甲）若反应的速率常数方程可表示为r＝kpx（N2O5）py（NO）,从上面给出的数据求
x,y,k的值。
（乙）如果N2O5和NO的初始压力分别为13332和133.32Pa,求半衰期t
的值。
23.
反应Br+H2
HBr+H，400K时，实验测得A=3.00×
1013cm3·
s-1，计算碰撞直径。
M（Br）=79.9×
10-3kg·
mol-1，M（H）=1.008×
mol-1。
24.
320K时，对于气相反应A+OHAO+H；
当A=N时，实验测得kN=4.1×
1010mol-1·
dm3·
s-1；
当A=O时，kO=3.0×
s-1。
已知rN=0.15nm，rO=0.14nm，rOH=0.15nm。
请用硬球碰撞理论计算反应速率常数，并与实验值相对照。
25.
在671–768K之间，C2H5Cl气相分解反应（C2H5Cl→C2H4+HCl）为一级反应，速率常数k（s-1）和温度（T）的关系式为：
lg（k/s-1）=-13290/（T/K）+14.6
（1）求Ea和A
（2）在700K时，将C2H5Cl通入一反应器中（C2H5Cl的起始压力为
26664.5Pa），反应开始后，反应器中压力增大，问需多少时间，反应器中
压力变为46662.8Pa？
26.
（1）在恒温下，许多金属的氧化过程满足下列抛物线方程
y2=k1t+k2
其中k1，k2只是温度的函数，当温度一定时都为常数。
y为时刻t时的氧化膜厚
度，请写出金属氧化的速率方程dy/dt=？
，它是几级反应？
对结果的意义加以说明。
（2）假定反应A→C+D的历程为：
A
B+C
B
D
其中B为活性中间物。
试证明产物D的生成速率必受产物C的抑制。
并指出在什么
条件下D的生成速率与产物C无关。
三、问答题
27.
对同样的反应物,常遇到一些平行的一级反应竞争发生,因为从热力
学上看来,很多种产物都是可能产生的。
试证明对于反应：
B,A
C
即使k1和k2的值不同,B和C的半衰期却表观为相同的。
28.
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。
请根据以上事实，推测O3分解反应历程。
29.
压力在1p和10p间,反应物A在400℃时的分解反应是一级反应。
（A）试从反应机理求证为一级反应（设k-1[A]>
>
k2）
A+A
A*+A,A*
R+S
（B）假设这种机理是正确的，而不象其他机理需要另外的证据,为此,
再需进行怎样的实验,预期能得到什么结果?
30.
在水溶液中，金属离子M2+与四苯基卟啉（H2TPP）生成的金属卟啉化合物具有催化及生物化学方面的多种功能，设该反应速率方程为r=k[M2+][H2TPP]，请设计测定,的实验方案，并写出反应级数与所测实验数据之关系式。
[提示：
反应式为M2++H2TPPMTPP+2H+]
31.
设每个平动及转动自由度配分函数与T1/2成正比，而每个振动自由度的配分函数与T成正比，若反应速率常数可表述成k=A（T）exp（－Ea/RT）=BTxexp（－Ea/RT）。
请根据过渡态理论推导指前因子的温度函数表达式。
（1）线性分子与线性分子生成线性过渡态；
（2）非线性分子与非线性分子生成非线性过渡态；
（3）原子与线性分子生成线性过渡态。
32.
1.5204[答]（D）
2.6108[答]（B）
3.5555答]（A）
4.5223[答]（A）kC=kp（RT）
5.5707[答]（A）
6.5714[答]（B）
7.5268[答]（A）
8.6208[答]（A）
9.5553[答]（C）
10.5302[答]（D）
11.5651[答]（A）
12.5260[答]（D）
13.5281[答]（B）
14.5258[答]（B）
15.6179[答]（C）
16.6181[答]（D）
17.5203[答]（C）
18.5704[答]（B）
19.5259[答]（C）
20.5266[答]（A）
21.10分（5457）
[答]k＝（1／t）［x／c0（1－x）］＝3.29mol-1·
min-1（3分）
kt=
＝［1／（0.282-0.365）］ln［0.365（1-x）／（0.365-0.282x）］
∴ｔ＝10.4min（7分）
22.10分（5424）
[答]（甲）NO过量r=kpx（N2O5）py（NO）=k＇px（N2O5）
x=1（2分）
当两者初压相同时r=kpx+y（N2O5）
代入ln[（p∞－p0）/（p∞－pt）]＝kt得k为一常数
＝0.35h-1（2分）
所以x+y=1则y=0（2分）
（乙）当N2O5过量,t1/2是指NO的
r＝k1p（N2O5）＝4666Pa·
h-1
[133.32Pa/2]/t1/2＝4666Pa·
t1/2＝0.0143h（4分）
23.10分（6189）
[答]A=πd2（8kBT/π）1/2或A=πd2[8RT/（
）]1/2，
A=3.00×
s-1=4.98×
10-17m3·
πd2=A/（kBT/π）1/2=4.98×
10-17/2.075×
103m·
=2.40×
10-20m2
d=（2.40×
10-20/3.14）1/2m=8.74×
10-11m=87.4pm
数值太小，证明SCT理论不适用。
24.10分（6057）
[答]SCT理论
自由原子与自由基反应，EC0，k=A（指前因子）（1分）
m3·
dm3·
s-1（4分）
与实验值非常接近，说明硬球碰撞理论对这类反应较适用。
（1分）
25.10分（5732）
[答]
（1）lgk=lgA-Ea/2.303RT
A=3.98×
1014s-1Ea=254.5kJ·
mol-1（6分）
（2）p总=p0+p（HCl）pt（C2H5Cl）=2p0-p总
t=1/k×
ln（p0/pt）=33700s（4分）
26.10分（5952）
[答]
（1）dy/dt=k1/2y
负一级反应，说明随着氧化膜厚度的增加，氧化速率下降。
（4分）
（2）由d[D]/dt=k3[B]和0=d[B]/dt=k1[A]-k2[B][C]-k3[B]
得d[D]/dt=k3k1[A]/（k2[C]+k3）
反应受产物C的抑制，（4分）
当k3>
k2[C]时，d[D]/dt≈k1[A]，与产物C无关（2分）
三、问答题
27.10分（5607）
[答]动力学方程可得：
[A]=[A]oexp[-（k1+k2）t],（2分）
[B]=
[1-exp[-（k1+k2）t]],（1分）
[C]=
[1-exp[-（k1+k2）t]]（1分）
则,[B]∞=
[B]=
[B]∞=
[1-exp[-（k1+k2）t1/2]
即
=1-exp[-（k1+k2）t1/2]（3分）
∴（t1/2）B=
同理可证：
（t1/2）C=
∴（t1/2）B=（t1/2）C（3分）
28.10分（5985）
[答]反应后期对[O2]为负一级，可设想历程：
O3
O+O2，O+O3
2O2
反应初期，[O2]很低，上述平衡难满足，故设想反应历程：
O3
O+O2，O2+O
O3，O3+O
2O2（决速步）（5分）
对[O]进行稳态近似，可得[O]=k1[O3]/（k3[O3]+k2[O2]）
r=2k3[O3][O]=2k1k3[O3]2/（k3[O3]+k2[O2]）（3分）
反应初期k3[O3]>
k2[O2]，r=2k1[O3]
反应后期k3[O3]<
<
k2[O2]，r=
[O3]2/[O2]，与实验相符。
（2分）
29.10分（5620）
[答]（A）由上述反应机理得0=d[A*]/dt=k1[A]2-k-1[A*][A]-k2[A*]
[A*]=k1[A]2/（k-1[A]+k2）（2分）
=k1[A]2-k-1[A*][A]=
（2分）
当k-1[A]>
k2时,
=
[A],即为一级反应（2分）
（B）当A的浓度很低时,k-1[A]<
k2,则：
=k1[A]2,为二级反应,
因此,[A]越来越小时,反应级数从一级开始升高,最终为二级。
实验：
改变A的压力，求r对[A]之关系图。
30.10分（5639）
[答]
（1）在保持反应介质性质相同条件下，改变[M2+]0与[H2TPP]0之关系，当
[M2+]0=[H2TPP]0时，r=k[M2+]+，可求得反应总级数n=+，当[M2+]0>
[H2TPP]0时，
r=k[M2+]0[H2TPP]=k[H2TPP]，可求得，=n-（也可由[M2+]0>
[H2TPP]0求）（5分）
（2）根据实验曲线求出半衰期t
n（或）=1时，半衰期与初始浓度无关，
n1时，n=1-[lg（t
/t
）/lg（c
/c0）]（5分）
31.10分（6239）
[答]A+B
P
设A分子为nA个原子的分子，B分子为nB原子的分子
（1）qA=
qB=
，
（4分）
（2）同理
（3分）
（3）
32.10分（5607）
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