(整理)4-化学动力学典型例题

精品文档精品文档一、选择题.某反应的计量方程和速率方程分别为2A+B=2Dr_1d[A]r_1d[A]_d[b]_1dD]_kqjb]则(D(A)子反应2dtdt2dt该反应的)单分子反应子数为5)双分(0三分子反应(D)不能确定.某反应进行完全的时间是有限的,且t_co/k,该反应级数为(D)(A)一级(B)二级(C)三级(D)零级.当某一反应物的初始浓度为时0.04W.dm3,消耗一半所需时间为360s。初始浓度为0.024dm时，消耗一半需600$。则反应的级数为(C)(A)零级(B)1.5级(C)二级(D一级．有一个起始物浓度相等的二级反应，当反应物消耗1/3时的时间为10min,若再消耗1/3所需的时间为(C)(A)10min(B)20min(C)40min(D)50min5*．某一级反应，反应物转化99.9%所需的时间是半衰期的(C)(A)2倍(B)5倍(C)10倍(D)20倍说明：99.9%equalsto1023/1024,112f3/4f8ff1023/1024,要经历10个半衰期。．某反应在起始物浓度下降一半时，其半衰期也缩短一半，则该反应的级数为(D)(A)一级(B)1.5级(C)二级(D)零级.有一平行反应(1)A^V^B,(2)A~K^D,已知反应(1)的活化能大于反应(2)的活化能，如下措施哪种不能改变产物B和D精品文档精品文档精品文档的5)加入合适催(D)降低反应温(5)加入合适催(D)降低反应温(A)提高反应温度化剂(C)延长反应时间度说明：延长时间，不能改变活化能，也不能改变速率系数。．两个都是一级的平行反应(1)，A—v^B(2)，设反应开始时产物的浓度为零。A—K2^D下列结论不正确的是(C)k=k+k(A)k=k+k(A)表现12(C)E=E+E表现a,1a,2k(B)产

k2(D)t1/2[B]

br\ln2k+k12说明：速率系数是两个速率系数之和，A和D是对的；产物浓度初始浓度为零时，产物浓度之比是速率系数之比。.9.某反应在500K时，测得其速率系数为0.0462mE,反应物的初始浓度为°」mol.dm3，则该反应的半衰期为(B)(A)216min(B)15min(C)150min

精品文档(D)条件不够，无法计算10*.某气相反应在400K时k=0.00kP)即a,pk若用k表示，则c值为c(A)(A(A)3.326m01dm)i-st(B)332m01dmy1-st(C)3.32d0((C)3.32d0(modm3)-i・st(D)3.32&103(mo1dm3)-i・s-i(D)说明：一级反应，长「和Kc的单位是相同的，二级反应，Kc=KpRT\n级反应，Kc=Kp(RT)n-111．某物质转化掉5/9所需时间是转化掉1/3所需时间的2倍，则反应的级数是(C)(A)1.5级(B)零级(C)一级(D)二级尝试法。精品文档精品文档精品文档精品文档12．将两个活化能不同的反应在同一升温区E>E间内升温，若“1a2,则速率系数随温度变化(A)的关系(A)dlnkd变化(A)的关系(A)dlnkdlnk1>2（B）dTdTdlnk1dTdlnk2dT(C)（D）无法确定验活化能（A）(C)（D）无法确定验活化能（A）的值约为(A)E>50J・molia(C)E=—50J・molla（B）E<50Jmoa（D）无法确定说明：活化能是活化分子平均能量与反应物dlnkdlnk1=；dTdT说明：dinkEa,一般Ea大于零，所以Ea1=dTRT2越大，速率系数随温度的变化率也越大。13.某等容反应，在反应进度为1mol时，吸热50J。设反应为基元反应，则该反应的实分子平均能量之差值。对于吸热反应，产物分子的平均能量高于反应物分子的平均能量，所以提供的活化能至少要等于产物所吸收的热，一般总是大于这个值。而对于放热反应，活化能与所放的热之间没有什么关系。.在碰撞理论中，概率因子P小于1的主要原因是是(B)(A)反应系统是非理想的(B)空间的位阻效应(C)分子碰撞不够激烈(D)分子间有作用力.在简单碰撞理论中，有效碰撞的定义是(D)(A)互碰分子的总能量必须超过阈能后(B)互碰分子的相对动能必须超过阈能口E(C)互碰分子的相对平动能必须超过阈能；(D)互碰分子的相对平动能在分子质心连心线上的分量必须超过阈能E说明：阈能是一个与温度无关的能量，它的数值要通过实验活化能Ea求算,Ec=Ea-(1/2)RT.根据过渡态理论，由n个气相反应物分子形成活化络合物时的焓变广£与Arrhenius活化能E的关卡为(C)0

(A)E二aaE=田-nRTarmE*(A)E二aaE=田-nRTarmE*力+nRTa课本328页。(D)RTarmB<HI的光解反应机理为HI+m-H+IH+H-H+1I+1+M—I+M则该反应的量子效率(以反应物分子的消失量计)为(B)(A)1(B)2(C)4(D)106说明：量子效率指转化的反应物分子数与吸收的光子数之比。Arrhenius活化能厂、阈能歹和活化焓目EE手H三者数值大小的关系，“下列不等式正确的是(A)U(A)E>E^H(B)仔H>E>Ea7ac\r\mrmac(C)Ec>T^H>E(D)UE评Hcca说明：Ea=Ec+(1/2)RT,Ea下平十喊对凝聚相反应，Ea*7%+RT,U以Ea最大，

，最小，温度不高时，三者差别不大。于卜同在定温下，设某反应的计量方程为kf在该反应系统中加入强电解质，使系统的离子强度显著增加。贝Ijk和k的变化为(D)k不变，k不变，k增加fb小不变，减kkfb(C)k减少，k增加(D)k减少，k不变fbfb说明：课本365页，lg:=2ZAZBAI7M,其中KAB0K0为无限稀释溶液中反应速率系数,ZA为A所带的电荷，A为系数，I为离子强度。因为ZAZB0,为负的原盐效应，所以I增加，Kf减少，逆反应ZAZB=0,离子强度的改变对Kb没有影响。20．比表面是催化剂的重要参数之一。为了正确的测定催化剂比表面，在温度和吸附质的选择上应考虑(B)(A)高温，只有化学吸附(B)低温，只有物理吸附(C)高温，同时有化学和物理吸附(D)高温，只有物理吸附说明：单分子层的饱和吸附量，低温只有物理吸附，测定数据较准。二、计算题1、根据化学计量方程，eE+fF=gG+hH,分别写出其转化速率和反应速率的表示式。说明：经d01dn(t),5==bdtVdtB经d51dn(t)1dn(t)1dn(t)1dn(t)1dn(t)5==B=-E=-F=G=HdtVdtedtfdtgdthdtB1d51dc(t)1dc(t)1dc(t)1dc(t)1dc(t)r==B=-E=-F=G=HVdtVdtedtfdtgdthdtB2、在500K时，将0.0122mol的A值)引入容积为0.76dm3的真空容器中，发生如下反应:A(g)=B(g)+C(g)经1000s后，测得容器内总压力为120.0kPa。实验发现A(g)的半衰期与它的起始压力无关。试计算在该温度下，反应的速率系数和半衰期。说明：A(g)-B(g)+C(g)t=0PA000t=1000s,PAPA0-PAPA0-PAP总=2P0-PAAPA0=nRT/V=66.73kPa,所以，PA=13.46kPa,带入公式：k=(1/t)ln(a/a-x)=(1/t)ln(PA0/PA)=L6x10-3s-1.3、在298K时，有一个含乙酸乙酯和KOH浓度均为0.01mokdm-3的混合溶液，用电导率仪测定溶液在不同时刻的电导率，由此计算出溶液中碱浓度的变化，实验数据如下：t/mm357101521[OH-]/(l0-3mol/d7.46.35.54.63.62.8m3)040438，半衰期；(2)计算反应完成95%所需时间;(3)若反应物起始浓度都增加一倍，计算速率系数、半衰期和完成95%所需的时间。

说明：随反应进行，OH-的浓度不断减少，电导率与OH-的浓度成线性关系。从而知道OH-的浓度变化情况。这种反应一般是二级反应。首先计算生成物浓度随时间的变化情况，即消耗的碱浓度。X=a-[OH-]t/min3t/min357101521x/(10-3mol/dm33.64.55.37.1)2.66066.642根据：：k=x/{txa(a-x)}=11.66(m0ldm-3)-1min-1,t1/2=8.58min速率系数只与温度有关，与反应物起始浓度无关，速率系数保持不变。t1/2=1/(kxa)要变。4、将2molA(g)和1molB(g)通入恒温在350K的真空刚性容器中，测得初始总压Po=60kPa。反应的计量方程为：2A(g)+B(g)=C(g)实验测定得该反应的速率方程为r=KPAPB。反应50min后，测得总压为40kPa，试求该反应的速率系数k和反

应至150min时系统的总压力。说明：压力与物质的量成正比，PA0=2PB02A(g)+B(g)=C(g)T=02PB0PB0p0=3PB0T=t2PB0-2pPB0-pPt=3PB0-2pr=dp/dt=kPAPB=2kf=2kJdt=2Kt(P0—P)2求出，•min-1求出，•min-1;ii2k,t=50min,Pt=40kPa,po—ppoBBp=10kPa,k=5.0x10-4(kPa)-1t=150min,先求P,再求总压P「5、在恒容反应器中发生的气相反应为：A(g)+2B(g)=C(g)已知反应的速率系数与温度的关系为：ln[K/(mol-i•dm3•s)-i]=-9622K/T+24.0(1)计算反应的活化能；(2)若A(g)的起始浓度为0.1mol•dm-3,而B(g为0.2mol•dm-3,若要在10min内使A(g)的转化率为90%,计算应控制的反应温度。三、推导出相应的动力学方程：Cl2(g)Br2(l)和I2(g)虽同是卤族元素，但它们与H2(g)发生反应时却表现出完全不同的级数和反应历程。根据实验测定Cl2(g)+H2(g)为1.5级反应，Br2(l)+H2(g)无简单的反应级数，I2(g)+H2(g)为二级反应。试根据它们各自的反应机理，推导出相应的动力学方程：⑴Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g)的反应机理为Cl2+Mf1f2Cl・+MCl・+H2f2fHCl+H・H・Cl2fK3fHCl+Cl・Cl・Cl・MfK4fCl2+M

说明：从计量方程无法确定反应级数；反应级数由实验测定；从反应机理导出的速率方程和表观活化能若与实验值一致，说明机理基本正确；（1）中间产物是自由原子，可以用稳态近似的方法将无法测量的中间产物浓度换成反应物或生成物浓度表示。TOC\o"1-5"\h\zd[HCl]=k[Cl.][H]+k[Cl][H.](1)dt2232用稳态近似将[Cl]和[H]的浓度用反应物浓度表示dC*]=2k[Ci][M]-k[Cl][H]+k[Cl]H]—2k[C*]2[M=0~dT1222324（（3）（4）d[H^]-=k[Cl•][H]-k[Cl][H•]=0dt223（4）（3）带入⑵，得到2k[Cl]=2k[Cl.]2（3）、（4）带入（11）2得到43=2k

dt212-1,2[Cl]2[H]22速率方程为矶HCl]_[k]211「—kI—1I[Cl]2[H]—k[Cl]2[H]的反应机理2dt2vkJ2222的反应机理4(2)B4r2(l)+H2(g)=2HBr(g)为Br2+M^2Br・+MBr・+H2—^HBr+H・H・2——HBr+Br・a+HBr+M-r—H2+Br-Br*+Br*M一Br2+M⑶I2(g)+H2(g)=2HI(g)的反应机理为①I2