物理化学动力学2：模拟试卷C.doc

物理化学第十一章模拟试卷C班级 姓名 分数 一、选择题 ( 共10题 20分 )1. 2 分 在光的作用下，O2可转变为O3，当1 mol O3生成时，吸收了3.011023个光子，则该反应之总量子效率F为： ( ) (A) F1 (B) F1.5 (C) F2 (D) F32. 2 分对于摩尔熵，用统计力学方法可计算不同运动形式的典型值如下，=150 JK-1mol-1，转动及振动每个自由度相应有=30 JK-1mol-1，=1 JK-1mol-1，反应A+BC生成非线性过渡态时，其=_。3. 2 分 实验活化能Ea，临界能Ec，势垒Eb，零度活化能E0概念不同，数值也不完全相等，但在一定条件下，四者近似相等，其条件是： ( )(A) E0很小 (B) Eb很小(C) 温度很低 (D) 基态振动频率大4. 2 分在过渡态理论的速率方程中，因数 RT /Lh或kBT/h对所有反应都是一样的。其值约为 ( ) (A) 103 s-1 (B) 1013 s (C) 1013 s-1 (D) 103 s5. 2 分 相同分子B反应， 其单位时间， 单位体积内的碰撞数为： ( ) (A) 2dB2(pRTMB)1/2 (B) dB2（pRTMB）1/2 (C) 2NB2dB2（pRTMB）1/2 (D) LNB2dB2（pRTMB）1/2式中L是阿伏伽德罗常数，NB是B分子的数密度。6. 2 分 理想气体反应A + BCABC产物，若设 Ea为阿累尼乌斯活化能， DH表示活化络合物与反应物在标准状态下的焓差，则 ( ) (A) Ea= DH+ RT (B) Ea= DH+ 2RT (C) Ea= DH+ 3RT (D) Ea= DH- 2RT7. 2 分 电解质溶液中的反应速率受离子强度影响的规律，下述说法中正确的应是： ( ) (A) 离子强度I越大，反应速率越大 (B) I越大，反应速率越小 (C) 同号离子间反应，原盐效应为正 (D) 电解质与中性反应物作用，原盐效应为负8. 2 分酶催化作用有很多特征，但其主要的缺点是： （ ）(A) (A) 对温度反应迟钝 (B) 选择性不高 (C) 催化活性低 (D) 极易受酶杂质影响9. 2 分 选用适当的催化剂后，使反应活化能比未加催化剂时降低了8500Jmol-1，则二者速率常数比(kcatk0) ( )(A) 31倍 (B) 61倍(C) 92倍 (D) 4.5倍*. 2 分某一反应在一定条件下的平衡转化率为25.3%，当有催化剂存在时，其转化率应当是： ( ) (A) 大于 25.3% (B) 小于 25.3% (C) 等于 25.3% (D) 不确定二、填空题 ( 共 9题 18分 )11. 2 分为了研究态-态反应，常用交叉分子束装置，这种分子束常要求_，_，_，_。12. 2 分微观反应动力学提出，要使分子发生化学反应，要求：碰撞能量_，碰撞方位_，激发能量的形式_。13. 2 分在558 K时， 二乙酰(CH3COCOCH3)一级分解反应的DG和DH值分别是231.5 kJmol-1和264.2 kJmol-1，则DSm为_Jmol-1， 即过渡态较反应物有序性低，这是_反应的特性。14. 2 分 对于化学反应典型的活化能值Ea=100 kJmol-1RT/2，根据硬球碰撞理论，双分子反应有效碰撞率在298 K时为_，1000 K时为_。15. 2 分 H2O振动吸收频率之一为w3651 cm-1，相当光能为_。16. 2 分 水溶液中至今发现最快的化学反应是_，正反应速率常数的数量级（以 mol-1dm3s-1为量纲）约为_，其主要原因为_。17. 2 分 反应 Co(NH3)5Br2+NOCo(NH3)5NO22+Br -，随离子强度的增加反应速率_，若要改变反应速率25%，离子强度应为_。18. 2 分 分子剪裁是实现反应方向控制的一个理想方案，认为可通过先激发欲断裂的化学键，其主要的困难在于_。19. 2 分 已知：玻耳兹曼常数 kB= 1.380610-23 JK-1 ，普朗克常数 h = 6.626210-34 Js 。三、计算题 ( 共 5题 40分 )20. 10 分 300 K时，A和B反应速率常数为1.18105cm3mol-1s-1，反应活化能Ea为40 kJmol-1。 (a) 用简单碰撞理论估算，具有足够能量能引起反应的碰撞数占总碰撞数的比例 为多少？ (b) 估算反应的概率因子为多少？ 已知A和B分子的直径为0.3 nm 和 0.4 nm，假定 A 和 B 的相对分子质量都为50。21. 10 分 设N2O5(g) 的分解为基元反应，在不同的温度下测得的速率常数k值如下表所示： T / K 273 298 318 338 k / min-1 4.710-5 2.010-3 3.010-2 0.30试从这些数据求：阿仑尼乌斯经验式中的指数前因子A，实验活化能Ea， 273 K时过渡态理论中的DSm和 DHm。22. 10 分 实验测得N2O5分解反应在不同温度下速率常数数据如下： T/K 298 308 318 328 338 105k/s-1 1.72 6.65 24.95 75.0 240求 k = A exp(-Ea/RT)中A与Ea的值，并求反应在323K时DS、DH、DG。已知：玻耳兹曼常数kB= 1.380610-23 JK-1 ，普朗克常数 h = 6.626210-34 Js 。23. 5 分 当温度为298 K而压力是(1) 10p$ ，(2) p$ ，(3) 10-6p$ 时，一个氩原子在一秒内受到多少次碰撞(碰撞截面可视为s =36 nm2)?24. 5 分 特殊酸催化反应的速率常数kdm3mol-1s-1=4.710-2H-moldm-3， 当一底物溶解在弱酸HA=10-3 moldm-3溶液中，实验测得k=3.210-5 mol-1dm3s-1 请计算HA之离解常数K(HA)。四、问答题 ( 共 3题 20分 )25. 10 分 荧光-淬灭的机理可写为 ： * *hn f * 是发荧光的分子，是淬灭分子，kf常可由吸收光谱测定，试提出一个测定kq的实验方案（必需有定量的关系式）。26. 5 分 碰撞理论中的方位因子P一定小于1吗？请举例予以说明。27. 5 分 已知物质 A 的光化学二聚反应的机理如下： A + hnA* ，A*+ AA2 ，A*A + hn 试用稳态近似法导出该光化反应的量子效率 F (A2) 的表达式。参考答案一、选择题 ( 共10题 20分 )1. 2 分 答 (C) 2. 2 分 答 -119 JK-1mol-1 （2分）3. 2分 答 (C) 4. 2 分 答 (C)5. 2 分 答 (C)6. 2 分 答 (B)7. 2 分 答 (C) 8. 2 分 答 (D) （2分）9. 2 分 答 (A)*. 2 分 答 (C)二、填空题 ( 共 9题 18分 )11. 2 分 答 准直，均速，选态，取向 （2分）12. 2 分 答 要足够高，要恰当，要符合反应的需求 （2分）13. 2 分 答 58.6 Jmol-1K-1， 单分子分解反应。14. 2 分 答 310-18；610-6 （2分）15. 2 分 答 7.25310-20 J E =hn =hc/l =hcw =(6.62610-342.9981083651102) J =7.25310-20 J16. 2 分 答 H+OHH2O 1011 H+,OH是水溶液中迁移速率（或离子淌度）最大的离子。 （2分）17. 2 分 (6390)6390答 减少 I=3.7710-3 molkg-1 （2分）18. 2 分答 激发能难于局域于该键上 或 通过振动在分子内传能速率快于键断裂速率 （2分）19. 2 分答 向前散射，向后散射，前后对称散射 （2分）三、计算题 ( 共 5题 40分 )20. 10 分 答 (a) exp(-Ea/RT) = 1.0810-7 (b) A(sct) = Ld2(AB)(8RT/m)1/2 = 1.17108 m3mol-1s-1 A = k exp(Ea/RT) = 1.09106 m3mol-1s-1 p = A/A(sct) = 9.310-3 (各2.5分)21. 10 分 答 根据阿累尼乌斯公式 k = Aexp(-Ea/RT) 代入实验数据求 A 和 Ea 的值，最后取平均值。 A = 4.171013 s-1 (2分) Ea = 103 kJmol-1 (2分) DHm= Ea - RT = 100.7 kJmol-1 (3分) 在 273 K 时，k = 7.8310-7 s-1 k = (kBT/h)exp(DSm/R)exp(-DHm/RT) DSm= 7.8 JK-1mol-1 (3分)22. 10 分 答 lnk 1/T 作图，或用代入法求平均值得到： Ea = 103.1 kJmol-1 A = 2.031013 s-1 (4分) 当 T = 323 K 时，k = A exp(-Ea/RT) = 4.30410-4 s-1 (1分) DHm= Ea - RT = 101 kJmol-1 (2分) A =(kBT/h)eexp(DS$/R) DS= 3 JK-1mol-1 (2分) DG= DH- TDS= 100 kJmol-1 (1分)23. 5 分 答 Z=s N/V， N/V=p/kT， =(8kt/pm)1/2 所以Z =(16/pmkT)1/2s P m =6.6310-26 kg， Z =5.01011 s-1p/p$ (2分) (1) p=10p$ Z=5.01012 s-1 (1分) (2) p=p$ Z=5.01011 s-1 (1分) (3) p=10-6p$ Z=5.0105 s-1 (1分)24. 5 分 答 H+ =k/k = 6.810-4 moldm-3 由H+为催化剂， 又是弱酸， 可得 K(HA) =(6.810-4)2/10-3 = 4.6410-4 moldm-3 四、问答题 ( 共 3题 20分 )25. 10 分 答 If(荧光发射光强)=kfF* Ia(吸收光强)=kfF*+kqF*Q Ff=If/Ia =kfF*/(kfF*+kqF*Q) Ff-1=1+(kq/kf)Q (Stern-Volmer方程) (6分) 实验方案1：测定Q的一系列浓度下之Ff =If/Ia值， 2：作Ff-1-Q图应 为一直线， 斜率=kq/kf， t f=kf-1可由荧光寿命测定， 于是即可求kq (4分)26. 5 分 答 不一定，如鱼叉机理。