化学动力学A练习题

1、1一、选择题 ( 共 10 题 20 分 )1. 某反应物起始浓度相等的二级反应，k = 0.1 dm3mol-1s-1，c0= 0.1 moldm-3，当反应率降低 9 倍所需时间为： ( ) (A) 200 s (B) 100 s (C) 30 s (D) 3.3 s 2. 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： ( ) (A) 21dlndlnddkkTT (B) 21dlndlnddkkTT （C） 21dlndlnddkkTT(D) 21ddddkkTT3. 一级反应完成 99.9% 所需时间是完成 50% 所需时间的： ( ) (A) 2 倍

2、(B) 5 倍 (C) 10 倍 (D) 20 倍 4. 某一同位素的半衰期为 12 h，则 48 h 后，它的浓度为起始浓度的： ( ) (A) 1/16 (B) 1/8 (C) 1/4 (D) 1/2 5. 根据常识, 试确定238U 的半衰期近似为：（a 表示年） ( ) (A) 0.310-6 s (B) 2.5 min (C) 5580 a (D) 4.5109 a 6. 某具有简单级数的反应，k = 0.1 dm3mol-1s-1，起始浓度为 0.1 moldm-3， 当反应速率降至起始速率 1/4 时，所需时间为： ( ) (A) 0.1 s (B) 333 s (C) 30 s

3、 (D) 100 s 7. 某反应在指定温度下，速率常数 k 为 4.6210-2 min-1，反应物初始浓度为 0.1 moldm-3 ，该反应的半衰期应是： ( ) (A) 150 min (B) 15 min 2 (C) 30 min (D) 条件不够，不能求算 8. 假如具有下列半衰期的等物质的量的放射性元素中, 哪一种对生态是瞬时 最危险的? (A) 4.5109 a (B) 65 a (C) 1 min (D) 12 d 9. 在反应 Ak1Bk2C，Ak3D 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： ( )

4、 (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 *. 若反应 A + B C +D 正逆向均为二级反应， 则平衡常数 K 与正逆向速率常数kk k+ , k- 间的关系为： ( ) (A) K k+/ k- (B) K k+/ k- (C) K = k+/ k- (D) K 与 k+/ k- 关系不定 二、填空题 ( 共 10 题 20 分 )11.N2O5热分解反应速率常数在 288 K 时，为 9.6710-6 s-1, Ea100.7 kJmol-1,338 K 时，速率常数为_。 12. 反应 F+D2DF+D，由交叉分子束实验绘制了通量-速度

5、-角度分布图，产物分子处于振动激发，且 DF在 F 原子的后向出现，且在“赤道”附近通量很大，说明_能更有利于促进反应，F 原子是与D2迎头碰撞，因此过渡态的优势构型为_。13. 平行反应的总速率是所有平行发生的反应速率的_。其决速步是平行反应中反应速率最 (填快,慢)的一个。 14. 反应 H2O2+2H+2Br -2H2O+Br2，随离子强度的增加，反应速率_，若要改变反应速率 25%，则离子强度应为_。15. 在恒温下，加入催化剂能加快反应速率的原因是由于 。而升高温度能增加反应速率的原因是由于 。16.碰撞理论中，速率常数 k 以 m3s-1为量纲换算为以 mol-1m3s-1为量纲时

6、，应乘以因子_。17. 一级反应半衰期与反应物起始浓度关系 。 在一定温度下，某化学反应的平衡转化率为 33.3%，在相同反应条件下，当有催 化剂存在时，其反应的平衡转化率 _ 。 18. 2H2O2(aq) 2H2(l)O2(g)被 I-催化，已知 Ea(cat)56.5 kJmol-1， Ea(uncat)=75.3 kJmol-1， 则 k(I-)k(uncat)_。(T=298 K)19. 在 300 K 时, 鲜牛奶 5 h 后即变酸, 但在 275 K 的冰箱里，可保存 50 h, 牛 奶变酸反应的活化能是_。 20. 从分子反应动力学的观点看，发生反应性碰撞有两个因素，一是碰撞方

7、位，一是相对平动能 ER，对于反应 F+CH3DCH3+FD，若 EC=5.0 kJmol-1，ER=RT，反应截面的计算公式为R=Pd2(1EC /ER)，该323反应的空间因子 P=_，R=_。三、计算题 ( 共 5 题 30 分 )21 基元化学反应 CO+O2CO2+O ，在 2400 K3000 K 间，Ea=424 kJmol-1，且 2700 K 时，A=3.5109 mol-1dm3s-1 。（1） 求该反应的（指明标准态）m ，m ，m ；SHG（2） 当以=100 kPa 为标准态压力，且当作理想气体处理，求 ， ，。p$ $mH$ $mS$ $mG$ $22. 反应 A

8、P 是级反应，试写出其速率方程积分式及 t表达式。121223. 当两个质点相距时化学反应能量的净变化为： E=IEeae2/(4 0R)I 为电离能，Eea为电子亲合能。反应 K+Br2K+Br2已知：I=420 kJmol-1，Eea=250 kJmol-1，且 d=R(K)+R(Br2)=400 pm，(4 0)-1=8.988109 Nm2C-2, e=1.6010-19 C, 请计算概率因子 P。24. 某物质气相分解反应为平行一级反应： Ak1R Ak2S298 K 时，测得 k1/k2=24，请估算 573 K 时 k1/k2的数值。25. 在碱性溶液中溴酚蓝的褪色是因为 OH-

9、与染料的醌式(蓝色)发生二级反应转变为无色的醇式。298.2 K 下，测得一系列 p(压力)与 k 的数据，如下： p/kPa 5.51104 11.02104 k/10-4M-1s-1 13.1 17.9请求该反应之Vm。四、问答题 ( 共 5 题 30 分 )26. 乙醛的光解机理拟定如下： (1) CH3CHO + h CH3+ CHO (I0) (2) CH3+ CH3CHO CH4+ CH3CO (k2) (3) CH3CO CO + CH3 (k3) (4) CH3+ CH3 C2H6 (k4)试推导出 CO 的生成速率表达式和 CO 的量子产率表达式。27. 在自催化反应中，反应

10、产物之一对正反应有促进作用，因而反应速率增长极快， 今有一简单反应 A B，其速率方程为 -dA/dt = kAB，始浓度为 A0B0，解上述方程以求在反应某时刻 t 时的产物 B 的浓度。 28. 反应物 A 的光二聚反应历程为 A + h k1A*， A*k3A + h f， A*+ Ak2A2推导 (A2) 及 f (荧光量子效率)的表达式。29. 2SO2+O22SO3, 其催化反应历程可写为： 4 2NO+O22NO2 11kk NO2+SO2NO+SO3 22kk 为获得总反应方程式, 第二步必须进行 2 次, 称为该元反应的化学计算数 S2=2,请从上述具体反应，证明经验平衡常数

11、 Kc与各元反应速率常数间关系为： KC= S 为反应步骤数 kkiii11SS30.对于取代反应的优势途径，传统上是按照其放能性大小判断。根据态-态反应的实验，提出：一个自由基（或原子）与分子之间的取代反应，总是优先进攻分子中电负性较低的那个原子，今有下列反应：请回答何种途径占优势？你对反应的择向性可提出何种见解。一、选择题 ( 共 10 题 20 分 )1. A，B 构成 1-1 级对峙反应，用 H+ 催化可构成 2-2 级对峙反应， 314+AB A+HB+Hkkkk 则 k1， k2， k3， k4的关系为： ( ) (A) k1= k3， k2= k4 (B) k1. k3= k2.

12、 k4 (C) k1+ k3= k2+ k4 (D) k4. k1= k2. k3 2. 基元反应 A + B - C A - B + C 的摩尔反应焓 rHm cB (B) cA= cB (C) cA cB (D) 两者无一定关系 4. 某反应的反应物消耗一半的时间正好是反应物消耗 1/4 的时间的 2 倍，则该反 应的级数是： ( B ) (A) 0.5 级反应 (B) 0 级反应 (C) 1 级反应 5 (D) 2 级反应 5. 下表列出反应 A + B C 的初始浓度和初速： 初 始 浓 度 /moldm-3 cA,0 cB,0 初 速 /moldm-3s-1 1.0 1.0 0.15

13、 2.0 1.0 0.30 3.0 1.0 0.45 1.0 2.0 0.15 1.0 3.0 0.15此反应的速率方程为： ( D ) (A) r = k cB (B) r = k cAcB (C) r = k cA(cB)2 (D) r = k cA 6. 实验测得反应 3H2+ N2 2NH3 的数据如下： 实验 p/kPa p/kPa H2N2 (-dp总/dt) / (Pah-1) 113.3 0.133 1.33 226.6 0.133 5.32 353.2 0.0665 10.64由此可推知该反应的速率方程 dp(NH3)/2dt 等于： ( ) (A) kp p H23N2 (

14、B) kpp H22N2 (C) kp p H2N2 (D) kp p H2N227. 化学反应速率常数的 Arrhenius 关系式能成立的范围是： ( D ) (A) 对任何反应在任何温度范围内 (B) 对某些反应在任何温度范围内 (C) 对任何反应在一定温度范围内 (D) 对某些反应在一定温度范围内 8. 当一反应物的初始浓度为 0.04 moldm-3时，反应的半衰期为 360 s，初始浓度 为 0.024 moldm-3时，半衰期为 600 s，此反应为： ( C ) (A) 0 级反应 (B) 1.5 级反应 (C) 2 级反应 (D) 1 级反应 9. 连串反应 Ak1Bk2C

15、其中 k1= 0.1 min-1， k2= 0.2 min-1，假定反应开始时只有 A，且浓度为 1 moldm-3 ，则 B 浓度达最大的时间为： ( ) (A) 0.3 min (B) 5.0 min (C) 6.93 min (D) 6*. 二级反应的速率常数的单位是： ( D ) (A) s-1 (B) dm6mol-2s-1 (C) s-1mol-1 (D) dm3s-1mol-1 二、填空题 ( 共 10 题 20 分 )11. 某反应，其速率常数 k (在 313 K473 K 范围内)与温度 T 关系如下： ks-11.581015 exp(-128.9 kJmol-1RT),

16、 则该反应的级数为_1_, 343 K 时半衰期 t ln21 k1.8704 s 1212 分子反应动力学理论认为，反应性截面R=Pd2(1EC /ER)，式中 P 为碰撞空间因子，EC为临界能，ER为相对平动能，因此弹性碰撞截面可表示为总碰撞截面与反应性碰撞截面之差，即E=d2Pd2(1EC/ER)，当 ER 0，A ，C 是自由基， AB ， BC 是分子 AB，BC 的摩尔键焓。以下哪个关系式可以近似估算该反应的活化能 Ea？ (A) 0.055 AB (B) 0.055 AB+ rHm (C) 0.055 BC (D) 0.055 BC- rHm 二、填空题 ( 共 10 题 20

17、分 )11. 电子转移反应 V3+ + Fe3+ V4+ +Fe2+，实验求得反应速率方程为 r=kV3+Cu2+，由此可见 Cu2+在反应中起_作用，而反应物 Fe3+出现在反应历程的_阶段。12. CH2CO 光照射分解为 C2H4及 CO，当吸收光强 Ia4.810-9 mols-1 ，且 ( C2H4)，( CO)，则 15.2 min 内产品的物质的量 n(CO)=_， n(C2H4)=_。13. 气相基元反应 2Ak1B 在一恒容的容器中进行，p0为 A 的初始压力, pt为时 间 t 时反应体系总压，此反应速率方程 dpt/ dt = 。 14. T=1000 K 时分子能量大于

18、 20 kJmol-1的分率为_。15. F.S.Willamson 和 E.King 发现反应： BrO +3SO= Br- +3SO 33242的起始速率由 kBrO SOH+确定, 其逆反应按照热力学观点，可能的332一个速率方程为_。 16.红外化学发光是指态-态反应造成产物分子振转激发以辐射形式失掉这些能量，其波长应大于_，产生红外化学发光的条件应为_，从而使碰撞传能的概率几乎为零。17. N2和 H2合成 NH3, 在 400下, 动力学实验测定结果表明没有催化剂时, 其活化能为 334.9 kJmol-1 ，用 Fe 催化时, 活化能降至 167.4 kJmol-1。 假定催化和

19、非催化反应的指前因子相等, 则两种情况下，反应速率常数之比值kc a t / k0) =_。 18RRKM 理论对单分子反应的反应历程的阐述可表述为如下的反应图示：_。19. 某一级反应在 35 min 内反应 30%，则其速率常数为 ，在 5 h 后，此反应物反应掉 _ %。 20. 对单分子反应速率理论，在 Lindemann 理论基础上，Hinshelcoood 提出了修正，认为_。三、计算题 ( 共 5 题 30 分 )21.肌球蛋白催化 ATP 水解反应遵守 Michaelis 历程，实验测定了不同温度下的反应速率常数 k2，其中有两组数据如下：ESP + E T/K k2106/s

20、-1 317.0 7.2210 323.4 13.9计算 313.2 K 时的 E2，H，G及S。2m$2m$2m$22. 浓度为 0.05 moldm-3 的气体乙醛，分解成 CH4和 CO 为二级反应， 2CH3CHO = 2 CH4+ 2CO 已知 773 K 时，反应进行 300 s 后有 27.6 乙醛分解，在 783 K 时， 反应进行 300 s 后有 35.8 乙醛分解，求 723 K 时的 k 值。 23. 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 =36 nm2)?24. 把一定量

21、的 PH3(g) 引入有惰性气体的 600 的烧瓶中，PH3(g)分解为 P4(g) 和 H2(g)，(可完全分解)，测得总压随时间的变化如下： t / s 0 60 120 10-4 p / Pa 3.4984 3.6384 3.6734 3.6850 求反应级数及速率常数。 25. 反应 反-Co(en)2(OH)2顺-Co(en)2(OH)2是 1-1 级对峙反应（en 代表乙二胺） ，298 K 时k t1/2=60.2 h，m=117.2 kJmol-1，计算m，并对过渡态的结构作一定性描述。HS四、问答题 ( 共 5 题 30 分 )26. 在海拔 20-40 km 的高空， 少量

22、臭氧(10ppm)吸收了太阳的大部分(9599%)有害紫外辐射， 因此人们力图保护高空大气层中的臭氧。已知臭氧分解反应 O3(g)+O(g)2O2(g)且 NO， 及 Cl 能起催化作用。 试述 NO 及 Cl 催化 O3分解的反应历程，并解释致冷剂 CFCl3和雾化剂 CF2Cl2的存在有何危害?为什么许多科学家强烈反对发展超音速运输机? 28. 态-态反应实验证明，平动能越高对反应 H2+I22HI 越不利，即反应截面随相对平动能增加而减小直至零。由此证明，该反应不是基元反应。请从力学原理分析其原因。29. 对平行反应，在主反应和副反应的S相同时，请论述如何通过改变温度的办法提高主反应的产

23、率并说明理由。30. 根据活化能的定义推导服从简单碰撞理论的活化能表示式。1. 在催化剂表面上进行的双分子气相反应, 其机理为： A KAK B KBK AK BK C D 2K 若催化剂表面是均匀的, 表面反应为控制步骤, 且 A、B 的吸附皆弱, 则反应表现为几级? (A) 零级 (B) 一级 (C) 二级 (D) 无数级 2. 气体在固体表面上发生等温吸附过程, 熵如何变化? ( ) (A) S 0 (B) S 0 (C) S 0 (D) S 0 3. 兰缪尔的吸附等温式为 = bp/(1+bp)，其中 为饱和吸附量，b 为 吸附系数。为从实验数据来计算 及 b，常将方程改变成直线形式。

24、当以 1/ 对 1/p 作图时能得到直线。则： ( ) (A) 直线斜率为 ，截距为 b (B) 斜率为 ， 截距为 1/b 11 (C) 斜率为 1/， 截距为 b (D) 斜率为 1/b， 截距为 1/ 4. 表面压的单位是： ( ) (A) Nm-2 (B) kgm-2 (C) Nm-1 (D) Jm-2 5. 当表面活性物质加入溶剂后，所产生的结果是： ( ) (A) d/ da 0，正吸附 (B) d/ da 0，正吸附 (D) d/ da 0，负吸附 6. 已知某气体在一吸附剂上吸附热随吸附量呈对数下降，此种气体在吸附剂上的吸附满足： （ ）(A) Langmuir 等温式 (B)

25、 Freundlich 等温式 (C) TMKuH 等温式 (D) 以上三种皆可以7. 纯水的表面张力为 1，某溶质的表面张力为2 ，且 2 1，制成水溶液后，溶质的表面浓度为 cs，本体浓度为 c，则： ( ) (A) cs c (B) cs p凹 p凸 (B) p凹 p平 p (C) p凸 p平 p凹 (D) p凸 p凹 p平 *. 对临界胶束浓度( C M C )说法不正确的是：(A) 是一个浓度范围 (B) 在 C M C 前后溶液的表面张力变化显著 (C) 在 C M C 前后渗透压,电导等变化显著 (D) C M C 是一个特定的浓度 12二、填空题 ( 共 10 题 20 分 )

26、11. 对于 Au 溶胶而言, 当以 NaAuO2作为稳定剂时, 其胶团结构是： 。 12. 一定体积的水，当聚成一个大水球或分散成许多水滴时，同温度下，两种状态相 比，以下性质保持不变的有： ( ) (A) 表面能 (B) 表面张力 (C) 比表面 (D) 液面下的附加压力 13. 加聚反应的机理可以是_反应机理，也可以是通过_聚合、_聚合或_聚合而得到均聚物。14. 在 298 K 时，正丁醇水溶液表面张力对正丁醇浓度作图，其斜率为 -0.103 Nm-1mol-1kg，正丁醇在浓度为 0.1 molkg-1 时的表面超额 为： 。 15. 超离心沉降分为两种方法： (1) 沉降平衡法，它

27、是_ 平衡 (2) 沉降速度法，它是_平衡 16. 700时，液态铝合金表面张力为=0.857 Nm-1，密度为 2350 kgm-3，现将一直径为 1.010-3 m 的毛细管插入其中（假定铝合金完全润湿毛细管壁） ，则铝合金在毛细管内上升高度为_。17. 苯乙烯的聚合反应被 K2S2O8所引发, 自由基 R按下列公式产生引发 K2S2O8 2 R 假定 ki =0.080 h-1, 引发剂的起始浓度为 0.010 moldm-3, 则引发速率 d R/ d t =_ moldm-3s-1 18. 表面活性剂的结构特征是 。19. 用化学凝聚法制成 Fe(OH)3胶体的反应如下： FeCl3 +3H2O =Fe(OH)3(溶胶) +3HCl 溶液中一部分 Fe(OH)3有如下反应: Fe(OH)3 +HCl =FeOCl +2H2O FeOCl =FeO+ +Cl- 则 Fe(OH)3溶胶的胶团结构为_。 20. 液体在固体表面的润湿程度以_衡量，当_时称为不润湿。 三、计算题 ( 共 5 题