化学动力学A练习题

1、 6.当反应速率降至起始速率1/4时，所需时间为反应率降低9倍所需时间为()(A)200s(B)100s(C)30s(D)3.3s2.两个活化能不相同的反应,如E2E,且都在相同的升温度区间内升温，则：(A)dlnkdlnk21dTdT()(B)dlnkdlnk21dTdT3.一级反应完成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4.某一同位素的半衰期为12h,则48h后,它的浓度为起始浓度的：(A)1/16(B)1/8(C)1/4(D)1/21.)5.(根据常识，试确定238U的半衰期近似为：(a表示年)(A)0.3X10-6s(B)2.5min

2、(C)5580a(D)4.5X109a某具有简单级数的反应，k=0.1dm3mol-1s-1,起始浓度为0.1moldm-3,(、选择题(共10题20分)某反应物起始浓度相等的二级反应，k=0.1dm3mol-1s-1,c0=0.1moldm-3,当(A)0.1s(B)333s(C)30s(D)100s7.某反应在指定温度下，速率常数k为4.62X10-2min-1,反应物初始浓度为0.1moldm-3,该反应的半衰期应是：(150min15min30min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?4.5X109a(B)65a(C)1min

3、(D)12d9.在反应A%B%.cA“d中，活化能E1EE,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：()(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口|1C+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-间的关系为：()+-Kk+/k-Kk+/k-K=k+/k-K与k+/k-关系不定+-二、填空题(共10题20分)NO热分解反应速率常数在288K时，为9.67X10-6s-i,E=100.7kJmol-i,TOC o 1-5 h z25a338K时，速率常数为。反应F+D2tDF+D，由交叉分子束

4、实验绘制了通量-速度-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。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。反应H2O2+2H+2BrT2H2O+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。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。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，应乘以因子。一级反应半衰期与反应物起始浓度关系。

5、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。2H2O2(aq)t2H20(l)+02(g)被I-催化，已知E(cat)=56.5kJmol-1，2222aE(uncat)=75.3kJmol-1,则k(I-)/k(uncat)=。(T=298K)a在300K时，鲜牛奶5h后即变酸，但在275K的冰箱里，可保存50h,牛奶变酸反应的活化能是。从分子反应动力学的观点看，发生反应性碰撞有两个因素，一是碰撞方位，一是相对平动能Er，对于R3反应F+CH3DtCH3+FD，若EC=5.0kJmol-1,Er=2RT反应截面的计算公式为QR=P

6、Kd2(1-EC/Er)，该反应的空间因子P=，Qr=。R三、计算题(共5题30分)21基元化学反应CO+OtCO+O，在2400K3000K间，E=424kJmol-1,且2700K时，A=3.5X10922amol-1dm3s-1。求该反应的(指明标准态)丁S,应H,应G；TOC o 1-5 h zmmm当以p$=100kPa为标准态压力，且当作理想气体处理，求史H$,史S$,Lmm1反应AtP是2级反应，试写出其速率方程积分式及t表达式。2T2当两个质点相距时化学反应能量的净变化为：E=IEeae2/(4冗qR)I为电离能，E为电子亲合能。反应K+Br2TK+Br-m2C-2,e=ea2

7、2已知：I=420kJmol-i,E=250kJmoH,且d=R(K)+R(Br)=400pm,(4兀)-1=8.988X109Nea201.60X10-19C,请计算概率因子P。某物质气相分解反应为平行一级反应：k2-298K时，测得k1/k2=24，请估算573K时k/k2的数值。在碱性溶液中溴酚蓝的褪色是因为OH-与染料的醌式(蓝色)发生二级反应转变为无色的醇式。298.2K下，测得一系列p(压力)与k的数据，如下：p/kPa5.51X10411.02X104k/10-4M-1s-113.117.9请求该反应之A勿。m四、问答题(共5题30分)乙醛的光解机理拟定如下：CH3CHO+hvT

8、CH3+CHO(k2)(kk342)CH+CHCHOtCH+CHCO3343CH3COTCO+CH3CH+CHTCH3326试推导出CO的生成速率表达式和CO的量子产率表达式。在自催化反应中，反应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。反应物A的光二聚反应历程为A+hvA*，A*A+hvf，A*+AA2推导(a2)及f(荧光量子效率)的表达式。2SO2+O22SO3,其催化反应历程可写为：2NO+O21ikffi2NO2k-1no2+so2I眩2ibno+so3k-2

9、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K与各元反应速率常数间关系为：Crk)ikk丿-130.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ki=1SiS为反应步骤数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，A甘咏血BA+H+口应|B+H+kk4则k1，k2，k3，k4的关系为：()k1=k3

10、，k2=k4(B)k1.k3=k2.k4(C)k1+k3=k2+k4(D)k4.k1=k2.k3基元反应A+B-C-A-B+C的摩尔反应焓AHcBcA=cBcAcB两者无定关系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：0.5级反应0级反应1级反应2级反应初始浓度/moldm-3:初速cA,01c!B,0；/moldm-3s-111.01.00.152.0:1.0:0.303.0!1.0!0.451.0:2.0:0.151.0:3.0:0.155.下表列出反应A+BfC的初始浓度和初速:D)此反应的速率方程为：(A)(B)(C)(D)r=kcBr=kc

11、cABr=kcA(cB)2r=kcA6.实验测得反应3H2+N2f2NH3的数据如下:实验1p/kPaH“1p/kPa1N(-dp总dt)/(Pah-1)总1；13.320.1331.332:26.60.133:5.323；53.20.0665；10.64(A)kp3H2pN222由此可推知该反应的速率方程dp(NH3)/2dt等于7.(B)kp2HpH2(C)kpH2N2pN2p2N2化学反应速率常数的Arrhenius关系式能成立的范围是(A)(B)(C)(D)(D)kpH2D)对任何反应在任何温度范围内对某些反应在任何温度范围内对任何反应在一定温度范围内对某些反应在一定温度范围内8.为当

12、一反应物的初始浓度为0.04moldm-3时，反应的半衰期为360s,初始浓度0.024moldm-3时，半衰期为600s,此反应为：(C)0级反应1.5级反应2级反应1级反应艮一ko9.连串反应A1BC其中k=0.1min-1,k=0.2min-1,假定反应开始时只有A,且浓度为1moldm-3,贝IB浓度达最大的时间为：()0.3min(B)5.0minTOC o 1-5 h z6.93min(D)*.二级反应的速率常数的单位是：(D)s-1dm6mol-2s-1s-1mol-1dm3s-1mol-1二、填空题(共10题20分)11.某反应，其速率常数k(在313K473K范围内)与温度T

13、关系如下：k/s-1=1.58X1015exp(-128.9kJmol-1/RT),则该反应的级数为1,343K时半衰期t=ln2/lk=1.87X04s212分子反应动力学理论认为，反应性截面QR=PKd2(1-EC/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=冗d2P冗d2(1EC/Er)，TOC o 1-5 h zECR当ER4NO2+O2在Tp一定时，测得dOJ/dt=(1.5X10-4s-1)N2O5,反应单向进行基本能完全，则该反应的半寿期t1/2=s。双分子反应，当E三100kJmoil298K时有效碰

14、撞率为，1000Ka时为。分别用反应物和生成物表示反应A+3B=2C的反应速率，并写出它们间关系为：反应2Co(NH3)3Br2+Hg2+H2O2Co(NH3)Br3+HgBr2,随离子强度的增加反应速率，要使反应速率改变25%，则离子强度应为。对于平行反应，改变各平行反应K值之比，常采用方法有：O某反应需激发能量为126kJmol-1，相当于入射光的波长九/nm=。某反应物的转化率分别达到50%,75%,87.5%所需时间分别为t，2t，3t，ITT222则反应对此物质的级数为O三、计算题(共5题30分)茜黄素G是一种酸碱指示剂，其反应可写作：HG+OH-G2+H2O-1当pH=10.88,

15、H2G=1.90X10-4moldm-3时，测得弛豫时间t=20ps,上述反应的平衡常数K=5.90X102mol-1dm3,计算反应的&和k。fb某一气相热分解反应A(g)B(g)+C(g)，其反应的半衰期与起始压力成反比，且测有如下数据：967K时,k=0.135mol-1dm3s-1，起始压力为39.2kPa，求反应的t。若1030K时，其k=0.842mol-1dm3s-1，求反应活化能及指前因子。1223分子反应动态学中提出一个鱼叉机理，如反应：Na+ClNa+Cl-NaCl+Cl22当两质点互相靠近其能量转移的净变化为E=IEeae2/(4s0R)I为电离能，E为电子亲合能，R为接

16、近的距离。对上述反应，I=420kJmol-1,E=230kJmol-1,eaead=R(Na+)+R(Cl-)=350X10-12m,求反应的概率因子。提示：(4冗)1=8.988X109Nm2C-2，20e=1.60X10-19C。设一级反应Ea=10.46kJmol-1，A=5.00X1013s-1，问在什么温度下，该反应的t1/2为:(1)1min，(2)30d(天)。对于硬球反应，取d=0.2nm,EC(临界能)=50kJmol-1,P(空间因子)=1/2，若Er(相对平动能)=CR25,100,250kJmol-1时，弹性碰撞截面耳及叫为多少？(提示：反应性碰撞截面叫=P冗d2(1

17、EC/Er)ERRCR四、问答题(共5题30分)Co(NH3)5C12+之碱式水解反应历程如下：Co(NH3)5C12+OH-|Co(NH3)4(NH2)C1+H2O-1_k2Co(NH3)(NH2)C1+亠*Co(nh3)4(nh2)2+ci-ko一Co(NH3)(NH2)2+H2OCo(NH3)5(OH)2+(1)推导反应速率方程；表观速率常数是否与OH-及Co(NH3)5C12+等有关？对于三分子反应，有人认为确有三分子反应，但也有人认为并不存在真正的三分子反应。今研究CH4+D2tCH3D+HD,当充以过量的氩气，实验得到其速率方程为dCH3D/dt=kCH4D2Ar，请推测反应历程，

18、氩气在反应中起什么作用？什么是反应截面积？请予说明。对于反应0=工vB，请根据反应速率的定义，推导出体积变化的反应速率表示式。BB何谓直接反应和复合反应？一、选择题(共10题20分)某二级反应，反应物消耗1/3需时间10min,若再消耗1/3还需时间为：()10min20min30min40min如果反应2A+B=2D的速率可表示为：11r=-2dCA/dt=-dCB/dt=2dCD/dt则其反应分子数为：()单分子双分子三分子不能确定3对于反应2NO2=2NO+O2，当选用不同的反应物和产物来表示反应速率时，其相互关系为：()-2dNO2/dt=2dNO/dt=dO2/dt-dNOJ/2dt

19、=dNO/2dt=dOJ/dt=dg/dt-dNO2/dt=dNO/dt=dO2/dt-dNO2/2dt=dNO/2dt=dO2/dt=1/Vdg/dt400K时，某气相反应的速率常数k=10-3(kPa)-1s-1,如速率常数用kC表pC示，贝IkC应为：()3.326(moldm-3)-1s-13.0X10-4(moldm-3)-1s-13326(moldm-3)-1s-13.0X10-7(moldm-3)-1s-12A勺产物上述反应对A为二级，下列何者对时间作图可得一直线，且直线斜率等于速率常数k？2AA21/A(D)1/A26.X00.10moldm-3Y00.10moldm-3Z增加

20、0.0050moldm-3所需的时间/s720.20moldm-30.10moldm-3180.20moldm-30.05moldm-336对于反应X+2Y-3Z，Z增加的初始速率为：()对对对对XXXX(A)(B)(C)(D)和Y一级二级四级零级为一级为二级均为一级对对对7.均相反应A+BkikQ一C+D,A+BE+F在反应过程中具有AC/AE=k1/k2的关系，AC,AE为反应前后的浓差，k1,k2是反应(1),(2)的速率常数。下述哪个是其充要条件？()(1)，(2)都符合质量作用定律反应前C，E浓度为零(1)，(2)的反应物同是A，B(1)，(2)反应总级数相等8.两个一级平行反应A%

21、B，A%C,下列哪个结论是不正确的：(A)k=k+k总12(B)k1/k2=B/C(C)E=E+E总12(D)t=0.693/(k+k)T1229.已知一级反应半衰期t_2为1/(k2c0),则反应掉1/4所需时间tT应为：4()2/(k2c0)1/(3k2c0)3/(k2c0)4/(k2c0)*.反应A+BC-AB+C的焓变AH0,A,C是自由基，AB,sBCrmABBC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(A)0.055sAB(B)0.055sAB+ArHm(C)0.055sBC(D)0.055sBC-ArHm二、填空题(共10题20分)电子转移反应

22、V3+Fe3+tV4+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。CH2CO光照射分解为C2H4及CO,当吸收光强1=4.8X10-9mols-1，且TOC o 1-5 h z224a0(C2H4)=1,0(C0)=2，贝I15.2min内产品的物质的量n(CO)=,n(C2H4)=。气相基元反应2Ab*B在一恒容的容器中进行,0为A的初始压力,pt为时TOC o 1-5 h z间t时反应体系总压，此反应速率方程dp/dt=。T=1000K时分子能量大于20kJmol-i的分率为。F.S.Willamson和E.K

23、ing发现反应：BrO-+3SO2-=Br-+3SO2-334的起始速率由kBrO-SO2-H+确定，其逆反应按照热力学观点，可能的33一个速率方程为。16红外化学发光是指态-态反应造成产物分子振一转激发以辐射形式失掉这些能量，其波长九应大于，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400C下，动力学实验测定结果表明没有催化剂时，其活化能为334.9kJmol-1，用Fe催化时，活化能降至167.4kJmol-1。假定催化和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k/k)=。cat018RRKM理论对单分子反应的反应历程的阐述可

24、表述为如下的反应图示：。某一级反应在35min内反应30%，则其速率常数为,在5h后，此反应物反应掉%。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)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ESTP+E的反应速率常数k2,其中有两组数据如下：T/KkX106Q2317.07.22323.413.9计算313.2K时的E，亍H$，点G$及亍S$。22m2m2m浓度为0.05moldm-3的气体乙醛，分解成CH4和CO为二级反应，2CHCHO=2CH+2CO34已知773K时，反应进行30

25、0s后有27.6乙醛分解，在783K时，反应进行300s后有35.8乙醛分解，求723K时的k值。当温度为298K而压力是(1)10pm，p3，(3)10-6p3时，一个氩原子在一秒内受到多少次碰撞(碰撞截面可视为b=36nm2)?把一定量的PH3(g)引入有惰性气体的600C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/s060120g10-4p/Pa3.49843.63843.67343.6850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)，298K时t1/2

26、=60.2h,应H=117.2kJmol-1,计算丁S，并对过渡态的结构作一定性描述。mm四、问答题(共5题30分)在海拔20-40km的高空，少量臭氧(1Oppm)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ci催化o3分解的反应历程,并解释致冷剂cfci3和雾化剂cf2ci2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+I2t2HI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

27、。请从力学原理分析其原因。对平行反应，在主反应和副反应的ASh相同时，请论述如何通过改变温度的办法提高主反应的产率并说明理由。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。在催化剂表面上进行的双分子气相反应，其机理为：A+K一AKB+KBKAK+BK一-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)无数级气体在固体表面上发生等温吸附过程，熵如何变化？()(A)AS0(B)ASV0(C)AS=0(D)as三0兰缪尔的吸附等温式为r=rbp/(1+bp)，其中r为饱和吸附量，b为gXXco吸附系数。为从实验数据

28、来计算ro及b,常将方程改变成直线形式。当以1/r对1/p作图时能得到直线。则：()(A)直线斜率为r，截距为cob(B)斜率为r,截距为co1/b(C)斜率为1/r,截距为bco(D)斜率为1/rb,截距为co1/rco4.表面压的单位是：()(A)Nm-2(B)kgm-2(C)Nm-1(D)Jm-25.当表面活性物质加入溶剂后，所产生的结果是：()dy/da0,正吸附dy/da0，正吸附dy/da0，负吸附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)Freundlich等温式(c)TMKuH等温式(D)以上三种皆可以纯

29、水的表面张力为y1，某溶质的表面张力为y2，且y2y1，制成水溶液后，溶质的表面浓度为c,本体浓度为c,贝I：()s(A)ccscC+D+2K()第一步是快平衡，第二步是速控步，则该反应的速率方程式为：(A)r=kpA2r=(k2aA役2)/(l+aAPA2)TOC o 1-5 h zr=(ka1/2pi/2)/(l+a1/2p1/2)2A2A2A2A2(D)r=kai/2p1/2A2A2系是：(A)p平p凹p凸(B)p凹p平p(C)p凸p平p凹(D)p凸p凹p平在相同温度下，同一液体被分散成具有不同曲率半径的物系时，将具有不同饱和蒸气压。以p平、p凹、p凸分别表示平面、凹面和凸面液体上的饱和

30、蒸气压，则三者之间的关*.对临界胶束浓度(CMC)说法不正确的是：是一个浓度范围在CMC前后溶液的表面张力变化显著在CMC前后渗透压，电导等变化显著CMC是一个特定的浓度二、填空题(共10题20分)对于Au溶胶而言，当以NaAuO2作为稳定剂时，其胶团结构是：0一定体积的水，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：()表面能表面张力比表面液面下的附加压力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0在298K时，正丁醇水溶液表面张力对正丁醇浓度作图，其斜率为-0.103Nm-1mol-1kg,正丁醇在浓度为0.1molkg-1时的表面超额为：0超离心沉降分为两种方法：沉降平衡法，它是平衡沉降速度法，它是平衡700C时，液态铝合金表面张力为y=0.857Nm-i,密度为2350kgm-3,现将一直径为1.0X10-3m的毛TOC o 1-5 h z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。苯乙烯的聚合反应被K2S2O8所引发，自由基R