大学无机化学第三章试题.及其规范标准答案

1、第三章化学反应速率总章目标：1: 了解化学反应速度的概念及反应速度的实验测定2: 了解基元反应、复杂反应、反应级数、反应分子数的概念3:掌握浓度、温度及催化剂对反应温度的影响4: 了解速率方程的实验测定和阿累尼乌斯公式的有关计算5:初步了解活化能的概念及其于反应速度的关系。各小节目标：第一节：反应速率的定义1:掌握表示化学反应速率的两个概念。2:学会用平均速率和瞬时速率来表示化学反应速率。平均速率：rC2Cit2 ti瞬时速率：某一时刻的化学反应速率。第二节：反应速率与反应浓度的关系掌握反应级数的概念，学会建立简单的速率方程。掌握速率常数k的概念及意义，可以由速率常数的单位来确定反应级数c 第

2、三节：反应机理了解什么是基元反应。学会从微观角度角度建立速率方程探讨反应机理。第四节：反应物浓度与时间的关系熟练掌握零级、一级、二级、三级反应中反应物浓度与时间的关系。学会计算零级、一级反应的半衰期，了解二级、三级反应的半衰期。第五节：反应速率理论的简介了解解释基元反应速率方程的碰撞理论和解释阿仑尼乌斯方程的过渡态理论。 第六节：温度对化学反应速率的影响1J掌握阿仑尼乌斯公式的Ea 种表达方式及计算k Ae而Ea 一E。ln k ln A In k 1g A ,RT2.303RT熟悉温度对化学反应速率的影响。学会计算不同温度下的速率常数的关系igk2EaJi 丁2、()。2.303R TT2第

3、七节：催化剂与催化反应简介简单了解催化剂对化学反应速率的影响原理 n习题选择题1 .下列说法正确的是（）A.反应速率常数的大小即反应速率的大小B.反应级数和反应分子数是同义词C.反应级数越大，反应速率越大D.从反应的速率常数的单位可以推测该反应的反应级数2 .关于催化剂的下列说法中，正确的是（）（无机化学例题与习题吉大版）A不能改变反应的 G , AH, AS, AUB不能改变反应的 G,但能改变 H, AS, AUC不能改变反应的4 G, 4H,但能改变 S, AUD不能改变反应的 G, AH, 4U,但能改变 S3 .对任意化学反应A+B2D,其含义是（）A.表明它是二级反应B.表明它是双

4、分子反应C.表明反应物与产物间的计量关系D.表明它是基元反应4.二级反应速度常数的量纲是（A. s-1C . mo1?dm-3 ?s-1）（无机化学例题与习题吉大版）B. mo1?dm-3D . mo1-1Zm3? s-15 .某化学反应进行1h,反应完成50%,进行2h,反应完成100%,则此反应是（ ）A.零级反应B. 一级反应C.二级反应D.三级反应6 .升高同等温度，反应速度增大幅度大的是（）（无机化学例题与习题吉大版）A.活化能小白反应B.双分子反应C.多分子反应 D .活化能大的反应7对于反应2D+E-2F,若反应机理为：D-2G （快）G+EH （快）H+D-_=F （慢）则反应

5、的速度方程为（）A.v=kCD2CEB.v=kCDCEC.v=kCD3/2CED .v=kCD1/2CE8 .某一级反应的速率常数为 9.5X10-2min1,则此反应的半衰期为（）（无机化学例题与习题吉大版）A.3.65 minB.7.29 min C.0.27 minD.0.55 min9 .反应 WA产物的速度常数为8L2mol-2s-1,若浓度消耗一半时的速度为8L2mol-2s-1,则起始浓度为（）A.8mol/LB.4mol/LC.16mol/LD .2mol/L10 .温度升高导致反应速率明显增加的主要原因是（）（无机化学例题与习题吉大版）A .分子碰撞几率增加B.反应物压力增大

6、C .活化分子数增加D .活化能降低11.有反应X+ Y= Z。两种无色物质X和Y生成有色物质Z,对X和Y的不同初始 浓度，产生一定颜色深度所需时间如下表所示：X mol?L 1Y mol?L 1时间（s）0.050.05440.050.10220.100.0544卜面哪一个速度方程式与表中结果相符（）A.V=ky 1/2 B.V=kyC. V=k冈D. V=kxy12 .某化学反应进行30min反应完成50%,进行60min完成100%,则此反应是（）（无机化学例题与习题吉大版）A.三级反应B.二级反应C. 一级反应D.零级反应13 .升高温度可以增加反应速度，主要是因为（）A.增加了反应物

7、的平均能量B.增加了活化分子百分数C.降低了活化能D.促使平衡向吸热反应方向移动14 .在给定条件下，可逆反应达到平衡时（）A.各反应物和生成物浓度相等B.各反应物和生成物的浓度分别为定值C.各反应物浓度系数次方乘积小于各生成物浓度系数次方乘积D.各生成物浓度系数次方乘积小于各反应物浓度系数次方乘积15 .当反应A + B2=2AB的速率方程为V=kA2B 2时，则反应（）（ 无机 化学例题与习题吉大版）A. 一定是基元反应B.C.不能肯定是否是基元反应一定是非基元反应D.反应为一级反应16 .当速率常数的单位为mol-1?dm3?s-1时，反应级数为（）A. 一级 B. 二级 C. 零级 D

8、. 三级17 .下列叙述中正确的是（）（无机化学例题与习题吉大版）A.化学反应动力学是研究反应的快慢和限度的B.反应速率常数大小即是反应速率的大小C.反应级数越大，反应速率越大D.活化能的大小不一定总能表示一个反应的快慢，但可以表示反应速率常数受温度影响的大小18 .在某温度下平衡 A+B=G+F的H00,升高温度平衡逆向移动的原因是A.v （正）减小，v （逆）增大B. k （正）减小，k （逆）增大C. v （正）和v （逆）都增大D. v （正）增加的倍数小于v （逆）增加的倍数19 .催化剂是通过改变反应进行的历程来加速反应速率，这一历程影响（）（无机化学例题与习题吉大版）A.增大碰撞

9、频率C.减小速率常数B.降低活化能D.增大平衡常数值20 .反应A+B产物为简单反应，则其反应速度常数的单位是（）A.L ?mol-1? s-1B. L2 ?mol-2?min-1C. L ?mol-1?min-1D. L2 ?mol-2?s-1填空题1 .某反应在温度由20c升至30c时，反应速率恰好增加1倍，则该反应的活化 能为 KJ/mol。（无机化学例题与习题吉大版）2 .反应H2 （g） +I2 （g） =2HI （g）的速率方程为v=kH 2I2,根据该速率方程， 能否说它肯定是基元反应，能否说它肯定是双分子反应。3 .反应2NO2=2NO+O2的速率方程式可表示为：v （NO2）

10、 =kC （NO2） 2,或者表小为v （Q2）=k/C（O2）2,速度常数K和K，的关系。4 .在常温常压下，HCL （g）的生成热为-92.3KJ/mol,生成反应的活化能为113KJ/mol,则其逆反应的活化能为 KJ/mol。（无机化学例题与习题吉 大版）5 .已知:基元反应正反应的活化能(KJ/mol)逆反应的活化能(KJ/mol)A7020B1635C4045D2080E2030在相同温度时：(1)正反应时吸热反应的是(2)放热最多的反应是 (3)正反应速度常数最大的反应是(4)反应可逆性最大的反应是(5)正反应的速度常数K随温度变化最大的是6 .某温度下反应 2NO (g) +O

11、2 (g) =2NO2 (g)的速率常数 k=8.8X10-2 dm6?mol-2?s-1,已知反应对O2来说是一级反应，则对 NO为 级，速率方程为;当反应物浓度都是0.05 mol?dm-3时，反应的速率是。(无 机化学例题与习题吉大版)7 .反应A+B-C的速率方程为v=kAB惚，其反应速率的单位是 , 速率常数的单位是 。(注：浓度用mol? dm-3,时间用s)(无机化学例题与 习题吉大版)8 .催化剂改变了 ，降低了,从而增加了 ,使反应 速率加快。(无机化学例题与习题吉大版)9 .若A42B的活化能为Ea,则2BA的活化能为Ea。加催化剂后 Ea和Ea ;加不同的催化剂则Ea的数

12、值变化;提高反应温度， Ea和Ea值;改变起始浓度后，Ea。(无机化学例题与习题吉大版)10.加入催化剂可以改变反应速率，而化学平衡常数三 问答题(无机化学习题武大版)1 .什么是化学反应的平均速率，瞬时速率？两种反应速率之间有何区别与联系?2 .简述反应速率的碰撞理论的理论要点。3 .简述反应速率的过渡状态理论的理论要点。4 .如何正确理解各种反应速率理论中活化能的意义?5 .下面说法你认为正确与否？说明理由。(1)反应的级数与反应的分子数是同义词。(2)在反应历程中，定速步骤是反应速率最慢的一步(3)反应速率常数的大小就是反应速率的大小。(4)从反应速率常数的单位可以判断该反应的级数。四计

13、算题1 . 一氧化碳与氯气在高温下作用得到光气(COC2),实验测得反应的速率方程为:厘=kCOCl 2 3 2有人建议其反应机理为：Cl 2;二-2C1%Cl + COkT COC1COC1 + Cl当COC12 + Cl(1)试说明这一机理与速率方程相符合;指出反应速率方程式中的k与反应机理中的速率常数(ki, k 1, k2, k 2)问的 关系。(无机化学例题与习题吉大版)2 .某反应 Ea=82KJ/mol,速度常数 k=1.2X 10-2Lmo1-1s-1 (300K 时)，求 400K 的 k。3 .下列反应 C2H5Br (g) C2H4 (g) +HBr ( g)在 650K

14、 时速度常数是 2.0X 10-5s-1;在670K时的速度常数是7.0X 10-5s-1,求反应的活化能。4 .某化学反应在 400K时完成50%需1.5min ,在430K时完成50%需0.5min ,求 该反应的活化能。5 .反应GH6 - C2H4 + H2,开始阶段反应级数近似为级，910K时速率常数为1.13dm1.5?mo1 ?s 。试计算C2H6(g)压强为1.33 x 104Pa时的起始分解速率 v(以C2H6的变化表示)。(无机化学例题与习题吉大版)6.某反应 B产物，当B=0.200 mol? dm-3时，反应速度是 0.0050 mol? dm-3?-1。如果：(1)反

15、应对B是零级；(2)反应对B是一级；(3)反应对B是 二级。反应速率常数各是多少？7.反应2 NO (g) + 2 H2 (g) 一 N2 (g) + 2 H2O其速率方程式对 NO (g)是二次、 对H2 (g)是一次方程。(无机化学例题与习题吉大版)(1) 写出N2生成的速率方程式；(2) 如果浓度以mol dm-3表示，反应速率常数 k的单位是多少？(3) 写出NO浓度减小的速率方程式，这里的速率常数k和(1)中的k的值是否相同，两个k值之间的关系是怎样的？8.N2O5分解的反应，400K时，K=1.4 s-1, 450K时,K=43s-1,求该反应的活化能 9.反应2A+B-AB是基元

16、反应，当某温度时若两反应物的浓度为 0.01 mol? dm-3,则初始反应速率为2.5x 10-3 mol?dm%1。若A的浓度为0.015 mol?dm-3, B的浓度为0.030 mol?dm-3,那么初始反应速率为若干？(无机化学例题与习题吉10.反应2NO+2H2-N2+2H2O的反应机理为:大版)(1) NO+ NO = N2O2 (快)(2) N2O2+ H2N2O+H2O (慢)(3) N2O+H2K N2+H2O (快)试确定总反应速率方程。一选择题1 .D 2 .A 3 . C 4 .D 5 .A 6 .D 7 .C 8 .B 9 .D 10 .C11.B分析：表中1、2项

17、比较：X不变时Y增大一倍，反应速率增加1倍, 所以对Y是1次方。而比较1、3项：Y不变时，增加X,速度不变，因 此X的次方数为0,反应速度与X无关。12.D13.B分析：活化分子百分数直接影响了反应速度。14.B分析：达平衡时K不变(但各物质浓度通常不相等)15.C16.B17. D18.D19.B20.C二填空题1.51;(moldm-3)-1/2s-12.不能；不能3. k=2k/4. 205.35. (1) A(2)D(3)B(5)A6 .二，v=NO2O2, 1.1X10-5 mol? dm-3? s-17 . mol?dm-3, mol-1/2? dm3/2?s-18 .反应历程，反

18、应所需的活化能，活化分子百分数9 .同等程度降低，不同，基本不变，不变10 .不变； _rHm0=Ea （正）一Ea （逆），只与始终态有关，而lnK0=_rHm0 /RT+_rSm/R。三问答题1 .答平均速率是指在时间陪内，反应物或生成物浓度的变化量.而目射速率是某一时刻的反应速率；前者是一个平均概念，相对于一个时间段而言，而后者是一个瞬时概念 是相对于某一时刻而言.2 .答破撞理论认为:、反应物分子间制目互碰撞是反应进行的先决条件，碰撞率越高 反应速率画:、丽童中菖线生反应的T分子首先必须具备足鞭的用缰，以克服分子无限接近的 由子云之间的斥丈L从而导致分子中原子的重组匕即发生化学反应.、

19、能量是靛碰撞由T必要条件，但不充分,只有当活化分子组中的各个分子采取 合适的取向进行碰撞时,反应才能发生.、活化能;发生有效前堂的最低能量.3 .答过猿状磷诒认为；、当两个具有足诲的平境能量的反应物分子相互接近时，分子中的化学魔要鲤过重 排能量融新分fiL在反应过程中，要经过中间的T过渡状态，即反应物分子 要先形成活化配合物.、反应速率与下列三个因素有关；活化配合物的浓度活化合枷分解的几率活化ffi 翎的分解速率.、应用过雌春理论讨论化学反应速率时，可将反也过程中体系势能变化情况表示在 反应用程-势能图上.、活化能;反应物与活化配合物之间的W境差口4 .答在耐理论中，活化I箱线生有触碰量的活化

20、分子组所具有的最低能量的Nn倍，N立是阿佛加慝罗程t在过渡神诒中，活化能体现着一种能量差,即反应物和活化配合物之间的能量差05 .答这种说法不正碉.反应的睡数是T宏观概念.可以是分数，蹴甚至负数.而反应的分子数是一个微观概念，只肓绳整数。(2)这种说法不正琥.在典型的复杂反应中，平行反应的定速哪为快速螂，而对峙反应的控舒辍为 慢速步骤口(3)这种说法不正确.反应速率常数龛，对釜一个反虏 只与温度有关，反应速率常数是，它不仅与潟度有关还与浓度、压力、催化剂等有关，(4)正确口四计算题1.解:向口CO=心C0C7COC! = 3网=0 = &4),代心 得由8%di2.解:根据lgK2Ea(T2

21、T1)K i 2.303R1T2lgK2 =Ea(T2 Ti)2.303RT2 Tl+lgKi-382 10(400 300) +2X 10-2)2.303 8.314 400 300=3.57-1.92=1.65K2=44.72Lmol-1s-13 .解：根据阿仑尼乌斯公式：lgK=+lgA2.303 R 650Ea lgK650=+lgA2.303R 650lgK670二Ea2.303R 670+lgAlgK650+Ea2.303R 650=lgK 670+Ea2.303R 670650 670 Ea=2.303Rlg670 650K670K650=2.303X 8.31 X650 670

22、670 650lg7.0 X10-5/2.0X 10-5=2.27 X 105J/mol4 .解：设反应开始时反应物浓度为 cmol/L ,且反应过程中体积不变，则在Ti=400K 和T2=430K时反应的平均速度为：一(0.50 1.00)c c ,“ -1 . -1、v1 = -=- (molL min )1.503(0.50 1.00)c c -1.-1、V2 =- = - (molL min )0.503设在Ti和T2时反应的速度机理不变，则反应的速度方程式不变，因此有v0ck, k2/k1=c/ (c/3) =32.303RTiT2 , K22.303 8.314 430 400,二 Ea=lg - =lg3T2 T1K1430 400=5.23X 104J/mol=52.3KJ/mol5.解:p q qCRT c L76 AQT酒川以RT 8.314 X910工