某一气相反应在500C下进行,起始压强为p?
时,半衰期为2秒;起始压强为
0.1p?
时半衰期为20秒,其速率常数为:
一13一1一1
(A)0.5s;(B)0.5dm2mol2s;
3―1—1—1
(C)31.7dm2mol2s;(D)31.7s。
起始浓度相同的三级反应,浓度与时间的直线图应是:
(n为级数):
一3
.某化合物与水相反应,化合物起始浓度为1mol2dm,1小时后浓度为
0.5mol2dm一3,2小时后浓度为0.25mol2dm一3。
则该化合物的反应级数为:
(A)0;(B)1;(C)2;(D)3o
.某反应速率常数k=2.31310一2mo|T2dm32s一1,反应起始浓度为1.0mol2dm其反应半衰期为:
(A)43.29s;(B)15s;(C)30s;(D)
21.65so
16.某反应完成50%的时间是完成75%到完成87.5%所需时间的1/16,该反应是:
(A)二级反应;(B)三级反应;(C)0.5级反应;(D)0级反应。
17.某反应速率常数k为1.74310-2mo「12dm32min-1,反应物起始浓度为1mol2dm
3
时的半衰期t1/2与反应物起始浓度为2mol2dm-3时的半衰期11/2'的关系为:
(A)2t1/2=t1/2';(B)t1/2=2t1/2';
(C)t1/2=t1/2';(D)t1/2=4t1/2'。
18.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。
2A—―1Bk2、c
19.恒容下某复杂反应(取单位体积)的反应机理为:
"k丄,分别以
A和B的浓度随时间变化率来计算反应速率,rA=-dcA/dt,ra=dcs/dt。
其中完全正
(A)
ra=
2kQA2
rB=
=k2CB;
(B)
ra=
2%ca-
k-1cb
rb=
k-1cb+k2Cc;
(C)
ra=
2k1CA2+
k-1cb,
rB=
=k-1Cb-k2Cc;
(D)
ra=
亠2
2k1CA+
k-1cb,
rB=
2
=k1CA
-k-1CB-k2CB。
反应A+
B—t
C+D
的速率万程为
r=k[A][B]
,则反应:
(A)
是二
分子反应
;
(B)
是二级反应但不-
•定是二分子反应
(C)
不是
二分子反应;
(D)
是对A、B各为-
级的二分子反应
确的一组是:
20.
。
21.基元反应A+B2D,A与B的起始浓度分别为a和2a,D为0,则体系各物质浓度(c)随时间变化示意曲线为:
A匸二三B,B+D——_、J
22.已知某复杂反应的反应历程为:
k1,则B表示的反
应速率一d[B]/dt是:
(A)
k1[A]-
k2[D][B]
;
(B)
k1[A]-
k-1[B]-
k2[D][B];
(C)
k1[A]-
k-1[B]+
k2[D][B];
(D)-
-k1[A]+
k-1[B]+
k2[D][B]。
(B)
23.下述等温等容下的基元反应符合下图的是:
(A)2AtB+D;
Atb+D;
(C)
(D)A+Bt2D。
24.对于可逆一级反应
k
F列叙述正确的是:
2A+Bt2D;
(A)平衡时Ca=CB;(B)平衡时ki=k-1;
(C)总反应速率为正、逆反应速率的代数和;
(D)加入正催化剂可使ki>k-i。
AT~二
25.某温度时,平行反应k2'
那么100min后A的转化率为:
(A)100%;
B
C_1
的ki和k2分别为0.008和0.002min,
(B)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-
-tF-
TE;
(B)E-
-TF-
TG;
(C)G-
-TE-
TF;
(D)F-
-TG-
TE。
A开始,进行到[A]=[B]的时间t为:
t=ln
(A)
(B)
1
tln
k1—k1
t=1ln%
(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,①
④k-1>>k2;⑤k-1<<
(A)①;
(C)①⑤;
29.乙酸高温分解时,实验测得
k1
B'C
可用平衡近似处理时,K=k1/k-1=[B]/[A]。
BC必为慢步骤;②BC必为快步骤;③k-1=k1;k2,其中正确的是:
(B)②③;
(D)①④。
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:
MN,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)⑵(4);(C)
(1)(4);(D)⑶(4)。
31.对自由基反应A2+B—C—ta—B+C2,已知摩尔等压反应热为-90kJ2mol—1,
B-C的键能是210kJ2mol—1,那么逆向反应的活化能为:
—1—1
(A)10.5kJ2mol;(B)100.5kJ2mol;
(C)153kJ2mol
(D)300kJ2mol
k与温度T的关系如图所示,
32.—级平行反应
(A)
E1<
E2,
A<
A;
(B)
E1<
巨
A>
A;
(C)
E1>
E2,
A<
A2;
(D)
E1>
巨
A>
A0
5
速率常数
F列各式正确的是:
33.如果某一基元反应的△Hn为-100kJ2mol-:
则该反应的活化能Ea是:
―1―1
(A)Ea>-100kJ2mol;(B)Ea<-100kJ2mol;
(C)Ea=-100kJ2mol;(D)无法确定。
34.某反应的活化能是33kJ2mol—1,当T=300K时,温度增加1K,反应速率常数增
加的百分数约为:
(A)4.5%;(B)9.4%;(C)11%;(D)50%
35.一个基元反应,正反应的活化能是逆反应活化能的2倍,反应时吸热120
kJ2mol—1,则正反应的活化能是(kJ2mol—1):
36.对于连串反应
A
(A)
增加原料
A;
(C)
降低温度
;
37.对于支链爆炸反应
之间的关系是
(A)
rb>rm
>re
(C)
re>rm
>rb
E1、
AT
38.反应
:
E2"
(A)
提高温度
(C)
(D)
(A)120;
k1
(B)240;
>B—JD
其起始反应速率
E3
39.
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2Q,
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)
>rmm>re>rb
>re
,巳知E>吕,E<巳,要提高产物B的产率,(B)降低温度;
出口处降低温度
出口处提高温度
已知活化能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)
(1)(3);(B)⑵⑷
(C)⑶(4);(D)⑵(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(k〃2k4)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-2EO;
1/2
(C)Ea=E2+(B-Et)
(B)Ea=E2+?
(E1-E);(D)Ea=E23?
(E1/2E4)。
1.在294.2K时,一级反应A—tC,直接进行时A的半衰期为1000分钟,温度升高
45.76K,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,使反应分两步进行:
ABC,巳知两步活化能Ei=105.52kJ2mol
,E2=167.36kJ2mol—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)+?
O2(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:
lgk=-25600/4.575T+8.8。
(1)若在400C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时所需要的时间?
(2)求此反应的活化能与指前因子。
3.设乙醛热分解CHCHG—tCH+CO是按下列历程进行的:
k1
CHCH*CH2+CHO;
CH2+CHCH+CHsCO2放热反应)
CHCO2—CH2+CO;
k4
CH2+CH32§C2H6。
(1)
d[CH4]/dt=?
ec-h=422.58kJ2mol—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eGC=355.64kJ2mol—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=6.9310—6秒,计算HA的离解与生成速率常数幻与k-1o
5.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—4hr—1与1.7310—3hr—1,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—tC2H2+H2为一级反应。
在1073K时,要使50%的乙烯
分解,需要10ho已知该反应的活化能E=250.8kJ2mol—1,要求在1.316310—3h
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,在一定时间△t范围内有下列关系:
[P]/[A]=kr[A]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?
)105
[P]/[B]0.040.01
(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
k3
B2+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:
-Jk
Ak2B,B+C—TD
并证明该反应在高压下呈一级反应,在低压下呈二级反应。
9.对于平行反应
k1口
ATk2*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1k2E2
反应的活化能,证明存在以下关系式:
k-ik2
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。
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+I2=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,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A»A,就可能k1>k2。
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=(A1/A2)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=k[H2][l2],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;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".z1".
1、302
r=
2O3,
-d[O2].
3dt
_d[O3]
2dt
空字二k[O3]2[O2]
dt
警二k'[O3]2[O2]
dt
kk'
3一2
2k
=3k
2、aAbB
r-
、dD
5
1dGkA
r匸
.abkcACb—
1dG.ab
-二kcAcBrdt
5
kbabI^dab
CacbCacb
bd
ab
二KCaCb
idta
kA_kB_kD
所以abd。
又因为a
3、反应速率r只能为正值,不能有正有负。
(C)错误。
d11d1」_i
0.3molsr0.3=0.15moldms
4、已知dt,Vdt2
怯==3r=0.45moldm'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:
dcncdct
rkcnkdt
dt,'c0c、0,
反应完全,则c=0时,t=c°/k。
代入前式,可知
1
n-1
n=0。
1
c0
_n
二kt
。
1
7、r=k&CB
2
r0=ca.0cB,O。
r12=k(_2CA.0)(2cB,0^kcA,0cB,0
8