化学动力学习题省公开课一等奖全国示范课微课金奖

第十一章化学动力学习题一、概念题1、在一定温度下，反应A+B2D反应速率既可表示为-dcA/dt=kAcAcB,也可表示为dcD/dt=kDcAcB．速率系数kA和kD关系为（）．1/42２、

反应A(g)+3B(g)2C(g),反应开始时，反应物按计量比混合而且无产物C存在（即pC,0=0）,若将以B压力改变来表示消耗速率-dpB/dt换成以总压p

表示-dp/dt

时，则（-dp/dt）/（-dpB/dt）=（）。t=0pA,0pB,00t=t

pApB2/3(pB,0-pB)

解：（1） A（g）+3B(g)

2C(g)因pA=1/3pB(pC,0=0且pA,0=1/3pB,0）,2/423、

一定T、V下，反应A(g)B(g)+D(g)当pA,0=100kPa时，反应半衰期t1/2=25min;当pA,0=200kPa时，反应半衰期t1/2=50min。此反应级数n=(),反应速率系数k=（）。解：由题给数据可知，在一定T、V下，反应半衰期与反应物初始压力成正比，此反应必为零级反应，故n=0,k=p

A,0/2t1/2=100kPa/225S=2.0kPa.S-14、

在一定温度下，液相反应A+BD速率系数kA=42.5min-1，则CA从2.0mol.dm-3变到0.50mol.dm-3所需时间为t1，从0.40mol.dm-3变到0.10mol.dm-3所需时间为t2，则二者t2/t1=（）。解：由题给k单位可知，为一级反应，kt=ln(c0/c)t2/t1=ln(0.4/0.1)/ln(2.0/0.5)=ln4/ln4=13/425、已知某反应反应物不论其起始浓度CA，0为多少，反应掉CA，02/3时所需时间相同，所以该反应为（）级反应。一6、温度为500K时，某理想气体恒容反应速率系数kC=20mol-1.dm3.S-1.若改用压力表示反应时，则反应速率系数kp=()。解：由kc单位，此反应为二级反应，n=2kp=kc(RT)1-n=kc/RT=4.8110-6Pa-1.s-17、2BD和2AC两反应均为二级反应，而且k=Aexp(-Ea/RT)公式中指前因子A相同。已知在100oC下，反应（1）k1=0.10dm-3.mol-1.S-1,而两反应活化能之差Ea,1–E

a,2=15000J.mol-1,那么反应（2）在该温度下速率系数k2=（）（填入详细数值）解：依据k1=Ae-Ea,1/RT和k2=Ae-Ea,2/RT两式相比得k1/k2=e-Ea,1+-Ea,2/RT,得k2=12.58dm3.mol-1.s-14/428、反应机理为

ABk1k-1tcAcB则此反应速率方程-dcB/dt=()。k1cA-k-1

cB9、恒温、恒容理想气体反应机理为A(g)D(g)B(g)k1k2反应开始时只有A(g)，任意时刻t时，A、B、D物质量浓度分别为cA、cB和cD。则反应物A(g)消耗速率可表示为-dcA/dt=().(k1+k2)cA5/4210、催化剂能够大大缩短化学反应到达化学平衡时间，而不能改改变学反应（）。平衡状态11、某对行反应A+BC+D,当加入催化剂后其正、逆反应速率常数分别从k1，k-1变为k1’和k-1’，测得k1’=3k1

那么k-1’=（）k-1。k1k-13二、选择题1、在T、V恒定条件下，基元反应A(g)+B(g)D(g)则此反应为()分子反应，若初始浓度cA,0>>cB,0,即在反应过程中物质A大量过剩，其反应掉物质量浓度与cA,0相比较，完全能够忽略不计。则此反应级数n=().(A)2,2；（B）1,2;(C)2,1;(D)1,1C6/422、在指定条件下，任一基元反应反应分子数与反应级数之间关系是（）。(A)反应级数等于反应分子数；（B）反应级数小于反应分子数；（C）反应级数大于反应分子数；(D)反应级数等于或小于反应分子数D3.基元反应分子数是个微观概念，其值（）。(A)

可为0、1、2、3；(B)只能是1、2、3这三个正整数；(B)

也可是小于1数值；（D）可正，可负，可为零B(A)

零级；（B）一级；（C）3/2级；(D)二级。4、反应AB，若开始时cB,0=0,A其始浓度为cA,0，当反应物完全转化为B时，需时为t，而反应掉A其始浓度cA,0二分之一时，所需时间为t1/2，测得t/t1/2=2，则此反应级数为（）。A7/425、在化学动力学中，质量作用定律（）(A)适用任一恒温反应；（B）只适合用于理想气体恒温反应；(C)只适合用于基元反应；(D)只适合用于恒温、恒容化学反应。C8/42(A)

2;(B)2/3;(C)3/2;(D)3

6、反应2A3B,其速率方程可表示为-dcA/dt=kAcA2cB-1或dcB/dt=kBcA2cB-1,则二者速率常数之比，即kA/kB=（）。B（A）

零级反应；（B）一级反应；（C）二级反应；（D）0.5级反应7、25oC时，气相反应2A(g)C(g)+D(g),反应前A(g)物质量浓度为cA,0，速率常数为kA，此反应进行完全（即cA=0）所需时间是有限，用符号t

表示，而且t

=cA,0/kA,则此反应必为（）。A因为cA,0-cA=kAt,当cA=0时，t=t

=cA,0/kA(A)

B生成速率小于B消耗速率；(B)B生成速率等于B消耗速率；(C)B生成速率大于B消耗速率；(D)因条件不足，无法必定。8、连串反应ABC,试验测得B为非常活泼中间产物，当反应稳定后，则（）。B9/42(A)

可能小与2；（B）必定为1；(C)可能大与2；（D）必定为2.9、基元反应2AB,为双分子反应，此反应级数（）D10、某放射性同位素蜕变反应为一级反应，已知其半衰期t1/2=6d,则经过18d后，所剩同位素物质量n，与原来同位素物质量n0关系为（）。(A)

n=n0/3;(B)n=n0/4;(C)n=n0/16;(D)n=n0/8D解：一级反应kt1/2=ln23kt½=ln(c0/c)=ln(n0/n)=3ln2=ln23所以n0/n=23=8,n=n0/810/4211、平行反应已知反应（1）活化能Ea,1=80kJ.mol-1,反应（2）活化能Ea,2=40kJ.mol-1，为有利于产物B(g)生成。应该采取（）方法。(A)

恒温反应；（B）升高反应温度；（C）降低反应温度；（D）将副产物D(g)及时排除反应器（2）

（1）

B(g),产物

D(g),副产物A(g)B11/42一、

简答题

1、零级反应有哪些特征？一级反应有哪些特征？零级反应动力学特征:零级反应kA单位：[c]

[t]-1零级反应半衰期t1／2与反应物A初始浓度cA,0成正比，而与kA成反比以{cA}～{t}作图为一直线，直线斜率为－kA。一级反应动力学特征一级反应kA单位：[t]-1。一级反应半衰期t1／2与kA成反比，而与反应物A初始浓度cA,0无关。以ln{cA}～{t}作图为一直线，直线斜率为－kA。12/422、反应速率方程–dcA/dt=kA

cA2二级反应有哪些特征？

二级反应kA单位：[c]-1

[t]-1。只有一个反应物二级反应半衰期t1／2与反应物A初始浓度cA,0和kA成反比。以1／{cA}～{t}作图为一直线，直线斜率为kA。3、对行反应和平行反应各有什么特点？对行反应特点1.净速率等于正、逆反应速率之差值2.到达平衡时，反应净速率等于零3.正、逆速率系数之比等于平衡常数Ky=k1/k-14.在c～t图上，到达平衡后，反应物和产物浓度不再随时间而改变,趋近于平衡浓度13/42（3）平行反应特点1.平行反应总速率等于各平行反应速率之和2.速率方程微分式和积分式与同级简单反应速率方程相同，只是速率系数为各个反应速率系数和。3.当各产物起始浓度为零时，在任一瞬间，各产物浓度之比等于速率系数之比，若各平行反应级数不一样，则无此特点。4.用适当催化剂能够改变某一反应速率，从而提升主反应产物产量。5.用改变温度方法，能够改变产物相对含量。活化能高反应，速率系数随温度改变率也大。14/424、对于复杂反应，任一中间产物B在何种条件下才能对其利用稳态近似法处理？解：中间产物B非常活泼，反应能力很强，cB很小，且满足dcB/dt=0。5、发生爆炸反应主要原因是什么？热爆炸和支链反应爆炸6、催化剂能够加紧反应速率主要原因是什么？催化剂与反应物生成不稳定中间化合物，改变了反应路径，降低了反应活化能。15/421、50℃时，A物质在溶剂中进行分解反应，反应为一级，初速率

A0=1.0010-5mol·dm-3·s-1，1小时后速率

A=3.2610-6mol·dm-3·s-1。试求(1)kA;(2)t½;(3)cA0(2)t½=ln2/kA=2226s(3)cA0=

A0/kA=0.0321mol·dm-3解:(1)

A0=kAcA0，

A=kAcA，

A0/

A=cA0/cA16/422、

450℃时，试验测得气相反应3A+B2C在不一样反应物不一样初始压力下初速率数据以下：10.640.6655.3235.331.332.6621.331.331.331pB010-2/PapA010-4/Pa试验编号17/42试求动力学方程式中

、

和kB。计算试验3条件下，B反应掉二分之一所需时间。若已知活化能为188kJ·mol-1，试计算试验3在500℃时初速率。18/42解:(1)19/42解:(2)(3)20/423.反应A→B，340K时完成20%需3.2分钟，300K时完成20%需12分钟，求Ea。任何反应其速率方程都能够写为：解：21/42

4.理想气体反应2A(g)→2B(g)+D(g)在恒容容器中进行，A半衰期与其初始压力关系以下：900K1000KpA0/kPat½/spA0/kPat½/s39.2152048.021242.4140550.6201（1）试确定该反应级数，并分别求900K和1000K时速率系数kA,p,kD,p。22/42（2）若在900~1000K范围内反应Ea不随T改变，试求Ea。（3）若在1000K反应开始时容器中只有压力为53.3kPaA存在，试求系统总压到达64.0kPa所需要时间。23/42.（1）∵A

t½

与pA0

成反比，故为二级反应。24/4225/42(3)2A(g)→2B(g)+D(g)

t=0pA000

t=t

pApA0-pA

½(pA0-pA)26/425：等容气相反应A

Y速率系(常)数k与温度T含有以下关系式：(1)计算此反应活化能；(2)欲使A在10min内转化率到达90%，则反应温度应控制在多少？27/42解：(1)据Arrhenius公式：与经验式对比，得Ea=9622K

R=80.0kJ

mol-1

(2)求T，t=10min，转化率xA=0.928/426反应A+2B

Y速率方程为：（1）cA

0=0.1mol

dm

3，cB

0=0.2mol

dm

3，300K下反应20s后cA=0.01mol

dm

3，问再反应20s后cA=？（2）反应物初始浓度同上，定温400K下反应20s后cA=0.003918mol·dm

3，求活化能。29/42解：(1)再继续反应20s,解得(2)30/427反应A2+B22AB反应机理为：

B22B；2BB2；A2+2B2AB

试分别用平衡态处理法与稳定态处理法导出总反应动力学方程式。31/42解：按平衡态处理法，按稳定态处理法，=2k1

cB2－2k

1

cB2－2k2cA2cB2=0；32/42试确定动力学方程式中反应级数

，

，及速率系(常)数k。8.500K时测得反应aA(g)+bB(g)yY(g)+zZ(g)初始速率

0与反应物A,B初始浓度cA,0,cB,0之间关系以下：cA,0×10

3/mol

dm

3

1.60 3.20 3.20 cB,0×10

3/mol

dm

3 3.20 3.20 6.52

0×10

6/mol

dm

3

min

18.4 33.7 69.0 33/42

解：由第1,第2组数据，

=2.2由第2,第3组数据，解得：

=2.005，

=1.01则

=2，

=134/42由第1组数据，得k=1.03×103dm6·mol

2·min

1

由第2组数据，得k=1.03×103dm6·mol

2·min

1

由第3组数据，得k=1.04×103dm6·mol

2·min

1

故<k>=1.03×103dm6·mol

2·min

1。35/429.在定温定容下测得气相反应A+3B

2Y速率方程为：。在720K时，当反应物初始压力pA,0=1333Pa，pB,0=3999Pa时测出得用总压力表示初始反应速率为：（1）试求上述条件下反应初始反应速率kA及气体B反应掉二分之一所需时间；36/42

解：（1） A+3B

2Yt=0pA,0pB,00t=t

pApB,0-3