化学动力学习题练习.docx

化学动力学 练 习1. 对于气相反应，若分别用物质 B 的浓度或分压随时间的变化率来表示反应速率，即和，问 与之间关系如何？ 提示 答案： 2. 某反应的速率方程为，问 k 的单位如何表达？若某反应的 k 值为 0.1S-1，则反应级数为多少？ 解 3. 什么是准级数反应？请举一例说明。在一定温度下，准级数反应的 k 值是常数吗？ 提示 答案：（如催化反应，k 与 CCa+有关。） 4. 下列复杂反应分别由所示若干基元反应所组成，请写出 A、B、C、D 的速率方程。 解 5. 下列说法对吗？为什么？ (1)零级反应的速率与参与反应的物质浓度无关。 (2)一级反应的半衰期等于反应完全所需时间的一半。 (3)一级反应的平均时间与半衰期之比为 1.443。 (4)若速率方程为，则必成直线关系。 (5)若n级反应的速率方程为，则有： (6)某一对峙反应，若能测得不同时间时反应偏离最后平衡浓度的值，则可得驰豫时间 。 提示 答案：(1) 。(2) 错，半衰期是初始浓度减少一半的时间。(3) 。(4) 错，只有当时才有直线关系。(5) 错，该公式只对适用。(6) 对。 6. 平行反应与连串反应的主要区别是什么？对平行反应和连串反应，若 k1 k2。 (1)对平行反应，B 与 C 的浓度何者为大？ (2)对连串反应，B 与 C 的浓度关系如何？ 提示 答案：(1) B 大。(2) 7. 测定表面电势用的空气电极是由一金属丝涂以某放射性元素而制成的。由于放射性元素放出 粒子而使空气电离。设该放射性元素的半衰期为 300 天且衰变 60% 后电极便无法工作，问多少天应更换电极？ 提示 答案：（397天） 8. 现在的天然铀矿中 238U：235U139.0：1。已知 238U 和 235U 的锐变反应的速率常数分别为 1.52010-10/年，和 9.7210-10/年。问 20亿年前，238U：235U？ 提示 答案：(27：1) 9. 25 时，蔗糖转化反应的动力学数据如下： 时间/min0306090130180蔗糖浓度/moldm-31.000.900.810.720.620.5210. 试用作图法证明此反应为一级反应，并求算速率常数及半衰期。蔗糖转化 75% 需时若干？ 提示 11. 答案： 12. 某有机物 A 的水解反应，用酸作催化剂，其速率方程为。测得实验数据如下： CA/moldm-3CH+/moldm-3t1/2/ht3/4/h(1)0.10.0112(2)0.10.020.5113. 试求 、 的值。 提示 14. 答案：(1、1) 15. 对于一级、二级反应，极难由反应百分率-时间图的形状来分辨，对半衰期相等的一级、二级（两种反应物起始浓度相等）反应，当时，求两者未反应的百分率。 提示 答案：（一级：70.7%，二级：66.7%） 16. N2O3 在惰性溶剂中(CCl4)分解是一级反应：，分解产物 NO2、N2O4 都能溶于 CCl4 中而 O2 则不溶，在恒温、恒压下测定 O2 的体积，实验在 46 进行，当 O2 体积为 10.75cm3 时，开始计时(t0)；当 t2400s 时 O2 的体积为 29.65cm3；反应完全后，O2 的体积为 45.50cm3，试求反应的 k 及 t1/2。 提示 答案：（k3.2710-4s-1，t1/22119s） 17. 反应 A2BD 速率方程为，25 时。 (1)若初始浓度，求 t1/2； (2)若将反应物 A 和 B 的挥发性固体装入 5dm3 的密闭容器中，已知 25 时 A 和 B 的饱和蒸气压分别为 10.133kPa 和 2.027kPa，问 25 时 0.5mol A 转化为产物需多长时间？（设转化0.5mol A 后，A、B 尚有固体存在）。 提示 答案：(1) t1/21.25105s，(2) 1.5108s 18. 对峙一级反应 (1)达到所需时间为半衰期 t1/2，试证； (2)若初始速率为每分钟消耗 A 0.2% ，平衡时有 80% 转化为 B，试求 t1/2。 提示 答案：(t1/2277min) 19. 在高温时，醋酸的分解反应按下式进行 在 1189K 时，k13.74s-1，k24.65s-1，试计算 (1)醋酸分解掉 99% 所需的时间； (2)这时所能得到的 CH2CO 的产量。 提示 答案：(1) 0.549s，(2) 54.9 20. 某连串反应，试证明： (1)若 k1 k2，则只取决于 k2； (2)若 k1 k2，则只取决于 k1。 解 21. 把一定量的迅速引入 873K 已抽空的容器中，待反应达到指定温度后（此时已有部分分解），测得下列数据： t/s06012010-4P/Pa3.49843.63843.67343.685022. 求分解反应级数 n 和反应速率常数 提示 23. 答案：(n1，k0.0231s-1) 24. 硝酰胺 NO2NH2 在缓冲介质（水溶液）中缓慢分解：NO2NH2N2O(g)H2O，实验找到如下规律： (a)恒温下，在硝酰胺溶液上部固定体积中，用测定气体的分压P来研究该分解反应，据 Pt 曲线，可得； (b)改变缓冲介质，使在不同的 pH 下进行实验，作图，得一直线，其斜率为 -1，截距为 log(0.693/k) ，求反应速率公式。 提示 答案： 25. 一定条件下，反应 H2Br22HBr 符合速率方程的一般形式，即,在某温度下，当 CH2CBr20.1moldm-3 及 CHBr2moldm-3 时，反应速率为 R，其它不同浓度时的速率如下所示，求分级数 、。 CH2/moldm-3CBr2/moldm-3CHBr/moldm-3r0.10.12R0.10.428R0.20.4216R0.10.231.88R26. 提示 27. 答案：(1，15，-1） 28. 两个符合阿累尼乌斯公式的反应。若 Ea,1 Ea,2，问 (1)若 k1k2，则在相同温度下 A1，A2 相比如何？ (2)若 A1 A2，问高温时何者 k值较大？ (3)若A2 A1 ，问 k1、k2 何者较大？ (4)若在相同的温度时，两个反应体系的温度都升高一度，则何者的 k 值变化大？（比较 k/k 的相对大小） 提示 答案：(1) A1A2。(2) k1k2。(3) k2k1。(4) ，k1k2。 29. 对于下列平行反应 若总反应的活化能为 E，试证明： 提示 答案： 30. (1)某初始浓度为 0.01moldm-3 的二级反应，在 298K，10min 内有 39% 的反应物分解；而在 308K，10min 内分解 55%，粗略估计 288K 在 10min 内能分解多少？ (2)用对数公式计算 293K 时，若有 50% 的反应物分解需时若干？ 提示 答案：(1) 24.4%，(2) t1/222min 31. 反应，正逆反应均为一级， 已知： 反应开始时，试计算： (1)逆反应的活化能 E-1？ (2)400K 下，反应平衡时 A 和 B 的浓度。 提示 答案：(1) E-176.6kJmol-1，(2) CA,e0.05moldm-3，(3) CB,e0.50moldm-3 32. 已知组成蛋的卵白蛋白的热变作用为一级反应，其活化能约为 85kJmol-1，在与海平面相同高度处的沸水中煮熟一个蛋需要 10min。试求在海拔 2213m 高的山顶上的沸水中煮熟一个蛋需要多长时间。假设空气的体积组成为 80% N2 和 20% O2、空气按高度分布服从分布公式、气体从海平面到山顶都保持战 293.2K。水的正常汽化热为 2.278kJg-1。 提示 答案：(t=17min) 33. 某溶液中的反应 ABP，当时，实验测得不同温度下吸光度随时间的变化如下表： t/min057130298K A(吸光度)1.3901.0300.7060.100308K A(吸光度)1.4600.5420.2100.11034. 当固定，改变 CB,0 时，实验测得 t1/2 随 CB,0 的变化如下（298K） CB,0/moldm-3110-2210-2t1/2/min1203035. 设速率方程为，求 、k、Ea 提示 36. 答案：(1，2，k(298)57.75(moldm-3)-2min-1，Ea94.76kJmol-1) 37. (1)反应级数与反应分子数有哪些区别？ (2)某反应的速率方程为，则该反应是二级反应也是双分子反应，这句话对吗？为什么？ 提示 答案：(2) 是二级反应，但不是双分子反应，因为反应分子数为正整数。 38. 乙醛的气相热分解反应为 有人认为此反应由下列几步构成： 试证明此反应的速率方程为 解 39. 在恒温下，许多金属的氧化过程满足下列抛物线方程： y2k2tk2 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 时的氧化物厚度，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 ACD 的历程为 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。 解 40. 有反应 2I22HI，正反应是二级反应，k 值在 400K 时为 9.910-9(SkPa)-1)，如今将 H2 引入含有过量固体碘的玻璃瓶中进行反应，H2 的初始压力为 0.5，假设固体碘很快和其蒸汽为 1.2建立平衡，假设没有逆反应，计算上述加氢后进行反应的半衰期。并说明此反应的机理是否可能为 提示 答案：（t1/25.75105S） 41. 今在 300K 时，研究反应 A22B2C2D 经实验得到反应速率方程为 (1)320K 时，测得反应之半衰期为 300K 时的 1/10（以化学计量比投料），求实验活化能。 (2)请推测可能的反应历程。 提示 答案：(1) 92kJmol-1 测 试选择题(共20小题,每题2分)窗体顶端1. 已知某反应的级数为一级，则可确定该反应一定是 A. 简单反应 B. 单分子反应 C. 复杂反应 D. 上述都有可能 2. 反应 2N2O54NO2O2 的速率常数单位是s-1。对该反应的下述判断哪个对？ A. 单分子反应 B. 双分子反应 C. 复合反应 D. 不能确定 3. 400K 时某气相反应的速率常数 kp10-3kPa-1s-1，如速率常数用 kc表示，则 kc 应为 A. 3.326(moldm-3)-1s-1 B. 3.010-4(moldm-3)-1s-1 C. 3326(moldm-3)-1s-1 D. 3.010-7(moldm-3)-1s-1 4. 某具有简单级数反应的速率常数的单位是 moldm-3s-1 ，该化学反应的级数为： A. 3级 B. 2级 C. 1级 D. 0级 5. 对于一个一级反应，如其半衰期 t1/2 在 0.01s 以下即称为快速反应，此时它的速率常数 k 值在 A. 69.32s-1 以上 B. 6.932s-1 以上 C. 0.06932s-1 以上 D. 6.932s-1 以下 6. 某二级反应，当反应速率降低 9 倍所需时间为： A. 100s B. 200s C. 30s D. 3.3s 7. 2MP 为二级反应，若 M 的起始浓度为 1moldm-3，反应 1 小时后 M 的浓度减少 1/2，则反应 2 小时后 M 的浓度是（以 C/C0 表示） A. 1/4 B. 1/3 C. 1/6 D. 无法求 8. 一级反应完成 99.9% 所需时间是完成 50% 所需时间的 A. 2倍 B. 5倍 C. 10倍 D. 20倍 9. 某反应 A2B2AC 的速率方程为，则反应总级数 n 为 A. 3 B. 2 C. 1 D. 无级数可言 10. 某反应物反应掉 7/8 所需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. 一级 B. 二级 C. 三级 D. 零级 11. 根据常识，试确定铀238的半衰期近似为： A. 0.310-6 B. 2.5min C. 5580h D. 4.5109a 12. 反应 A2B 在温度 T 时的速率方程为，则此反应的半衰期为 A. ln2/k B. ln4/k C. k/ln2 D. k/ln4 13. 某气相平行反应，其指前因子 A1A2，活化能 E1E2，但均与温度无关，现测得 298K 时 k1/k2100，则 754K 时 k1/k2 为 A. 2500 B. 2.5 C. 6.2 D. 缺活化能数据，无解。 14. 基元反应 ABCABC 的摩尔反应焓0，BC 键的键能为 BC，A 为自由基，则反应活化能等于 A. 0.05BC B. 0.30BC C. 0.05BC D. 0.05BC 15. 如果某反应的100kJmol-1，那么活化能 Ea A. Ea100kJmol-1 B. Ea100kJmol-1 C. Ea 100kJmol-1 D. Ea100kJmol-1 16. 反应，已知反应的活化能 E1 大于反应 的活化能 E2，以下措施哪一种不能改变获得 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 17. 一个反应的活化能是