内容发布更新时间 : 2024/12/23 9:21:15星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
t13?111113ln?ln?ln k1?yk1?1k232 t5911191?3?13?ln5?ln?ln???2ln k1?9k4k?2?k2t13∶t59?1∶2,所以假设是正确的,反应的级数为一级。
4.当某反应物的初始浓度为0.04 mol·dm-3时,反应的半衰期为360 s,初始浓度
为0.024 mol·dm-3时,半衰期为 600 s,则此反应为 ( ) (A) 零级反应 (B) 1.5 级反应
(C) 二级反应 (D) 一级反应
答:(C)。这反应符合起始物浓度相等的二级反应的特点,半衰期与起始物的浓度成反比。
5.有一个放射性元素,其质量等于8 g,已知它的半衰期t12?10 d,则经过40 d后,其剩余质量等于 ( )
(A)4 g (B)2 g (C)1 g (D)0.5 g
答:(D)。半衰期为10 d,那40 d相当于过了4个半衰期,即
8 g?4 g?2 g?1 g?0.5 g
?C?D,如果A的起始浓度减小一半,其半衰期也缩短一半,则6.对于反应A??反应的级数为 ( )
(A) 一级 (B) 二级 (C) 零级 (D) 1.5 级
答:(C)。零级反应的半衰期与反应物的起始浓度成正比。
7.某基元反应,在等容的条件下反应,当反应进度为1mol时,吸热50 kJ。则该反应的实验活化能Ea值的大小范围是
( )
k?1(A)Ea?50 kJ?mol ?1(C)Ea=-50 kJ?mol
?1(B)Ea<50 kJ?mol
(D)无法确定
答:(A)。根据基元反应活化能的示意图,活化能是活化分子的平均能量与反应物分子的平均能量之差值。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的热,一般总是大于这个数值。所以应该选(A)。而对于放热反应,活化能与所放的热量之间就没有什么关系,不好确定。
8.对于一般的化学反应,当温度升高时,下面说法正确的是 ( ) (A) 活化能明显降低 (B) 平衡常数一定变大 (C) 正、逆反应的速率系数成比例变化 (D) 反应到达平衡的时间变短
答:(D)。升高反应的温度,正、逆反应的速率系数都会变大,所以可以缩短到达平衡的时间。反应温度一般不会改变活化能的数值。平衡常数的数值是增大还是变小,要根据反
应是吸热还是放热而定,题目没有给出。正、逆反应的活化能一般不可能相等,所以正、逆反应的速率系数不会成比例地变化。
9.某化学反应,温度升高1 K,反应的速率系数增加1%。则该反应的活化能的数值约为 ( )
(A)100RT (C)RT2
2
(B)10RT
22 (D)0.01RT
答:(D)。根据Arrhenius公式的微分式,系数增加1%,相当于
Edlnk?a2,温度升高1 K,反应的速率dTRTdlnk?0.01,所以Ea?0.01RT2。 dTk,Ek,E12a,1a,2?B;②A????D。已知反应①的活化能大10.有一个平行反应,①A???于反应②的活化能,即Ea,1>Ea,2,以下措施中哪一种不能改变获得产物B和D的比例? ( )
(A) 提高反应温度 (B) 延长反应时间 (C) 加入适当催化剂 (D) 降低反应温度
答:(B)。延长反应时间既不能改变反应速率系数,又不能改变反应的活化能,所以不能改变产物B和D的比例。提高反应温度,对活化能高的反应有利,即产物B的比例会提高。反之,降低反应温度,对活化能低的反应有利,产物B的比例会下降。加入适当催化剂,通常会加快主反应的速率,使主产物的比例提高。
12a,1a,2?B,A????C,设反应开始时,11.有两个都是一级的平行反应,A???k,Ek,E生成物的浓度都等于零。下列哪个结论是不正确的? ( ) (A) k总?k1?k2
(B) k1/k2?[B]/[C] (D) t12? (C) E总?Ea,1?Ea,2
ln2
k1?k2答:(C)。级数相同的平行反应,其积分式和半衰期的表示式等,与同一级数的简单反应的相似,只是速率系数是两个平行反应速率系数的加和。如果反应开始时,没有生成物存在,则产物的浓度比就等于速率系数之比。但是,表观活化能不等于组成平行反应的两个基元反应的活化能之和,两个活化能之间的关系要从k总?k1?k2的关系式导出(代入Arrhenius公式的指数式,进行整理即可)。
?k?12.某总包反应的表观速率系数k?2k2?1?,则表观活化能Ea与基元反应活化能
?2k4?之间的关系为 ( )
(A)Ea?2Ea,2?121Ea,1?2Ea,4? ?2
(B)Ea?Ea,2?1Ea,1?Ea,4? ?2(C)Ea?Ea,2?Ea,1?Ea,4
?Ea,1?(D)Ea?Ea,2???2E??
?a,4?12答:(B)。将表观速率系数表示式的等式双方取对数,得
lnk?ln2?lnk2?1?lnk1?ln2?lnk4? 2将等式双方对温度T求微分,由于纯数值不是温度的函数,在求微分时等于零,所以得
dlnkdlnk21?dlnk1dlnk4?????? dTdT2?dTdT?在等式双方各乘以RT2,得 RT2dlnkdlnk21?2dlnk1dlnk4??RT2??RT?RT2? dTdT2?dTdT?2根据活化能的定义式,Ea?RT系为Ea?Ea,2?dlnk,就得到表观活化能Ea与基元反应活化能之间的关dT1Ea,1?Ea,4?。 ?2在表观速率系数中,速率系数的乘除关系,体现在表观活化能上是加减的关系,速率
系数的指数,就是活化能的系数。速率系数的系数,在活化能的关系式中不会出现,因为在取对数时已经分离开了,在对温度微分时其值为零。
13.在简单碰撞理论中,有效碰撞的定义是 ( ) (A) 互撞分子的总的动能超过阈能Ec
(B) 互撞分子的相对总的平动能超过阈能Ec
(C) 互撞分子的相对平动能,在连心线上的分量超过阈能Ec (D) 互撞分子的内部动能超过阈能Ec
答:(C)。根据简单的硬球碰撞模型,只有互撞分子的相对平动能,在连心线上的分量超过阈能Ec时,这时的碰撞才是有效的。
?114.在300 K时,某基元反应的阈能Ec?83.68 kJ?mol,则有效碰撞的分数值等于
( )
(A)3.719?10(C)2.69?10?14 (B)6.17?10?15
?11 (D)2.69?10?15答:(D)。根据有效碰撞分数的定义式
?Eq?e?Ec/RT?exp??c?RT ?exp???? ?83 680???15?2.69?10 ??8.314?300?所以在通常温度下,有效碰撞的分数是很小的,大部分的碰撞是无效的。
15.在碰撞理论中,校正因子P小于1的主要原因是 ( ) (A) 反应体系是非理想的 (B) 空间的位阻效应 (C) 分子碰撞的激烈程度不够 (D) 分子间的作用力
答:(B)。有的分子碰撞的激烈程度单从能量角度考虑已经可以引发反应,但是由于空间的位阻效应,能量不能传递到要破裂的化学键上,或碰撞的部位不是能发生反应的惰性部位,所以反应仍不能发生,使校正因子P小于1。
16.已知某液相双分子反应是基元反应,它的实验活化能为Ea,根据过渡态理论,Ea与该反应的活化焓?rHm之间的关系为
? ( )
??(A)Ea??rHm (B)Ea??rHm?RT ??(C)Ea??rHm?RT (D)Ea??rHm?2RT
答:(B)。对于液相反应,实验活化能与活化焓?rHm之间只差1个RT。在温度不高
?的情况下,通常可以认为Ea??rHm。
?17.在过渡态理论的计算速率系数的公式中,因子kBT/h对所有反应几乎都是一样的,所以被称为普适因子。在通常反应温度(设为500 K)时,其值约为 ( ) (A) 10 s133?1
(B) 10 s
313 (C) 10 s?1
(D) 10 s
答: (C) 将kB和h两个常量代入,当温度在500 K左右时,进行计算
kBT1.38?10?23 J?K?1?500K13?1??1?10 s ?34h6.63?10 J?s所得结果约为10 s。当然温度不同,这个值也会有相应的变化。但是在不知kB和h两个常量时,在不是特别高的反应温度下,普适因子用10 s不会引入太大的误差。
18.汽车尾气中的氮氧化物,在平流层中破坏奇数氧(O3和O)的反应机理为
13?113?1?NO2?O2 NO?O3???NO?O2 NO2?O??在此机理中,NO起的作用是 ( )
(A) 总反应的产物 (B) 总反应的反应物 (C) 催化剂 (D) 上述都不是
答:(C)。NO参与了破坏奇数氧的反应,但反应前后本身没有变化,起了催化剂的作用。所以汽车和喷气式飞机的尾气中的氮氧化物,对臭氧层的破坏是十分严重的。