物理化学学习指导书

内容发布更新时间 : 2024/12/24 8:08:20星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

化学反应动力学

一、判断题:

1.反应速率系数kA与反应物A的浓度有关。 ( ) 2.反应级数不可能为负值。 ( ) 3.一级反应肯定是单分子反应。 ( ) 4.对二级反应来说,反应物转化同一百分数时,若反应物的初始浓度愈低,则所需时间愈短。 ( ) 5.对同一反应,活化能一定,则反应的起始温度愈低,反应的速率系数对温度的变化愈敏感。 ( )

def??dlnkEaRT26.Arrhenius活化能的定义是 ( )

dT7.对于元反应,反应速率系数总随温度的升高而增大。 ( ) 8.设对行反应正方向是放热的,并假定正、逆都是元反应,则升高温度更利于增大正反应的速率系数 。( ) 9.连串反应的速率由其中最慢的一步决定,应此速率控制步骤的级数就是总反应的速率系数。 ( ) 10.鞍点是反应的最低能量途径上的最高点,但它不是势能面上的最高点,也不是势能面上的最低点。 ( ) 11.过渡态理论中的活化络合物就是一般反应历程中的活化分子。 ( ) 12.催化剂只能加快反应速率,而不能改变化学反应的标准平衡常数。 ( ) 13.光化学的量子效率不可能大于一。 ( ) 14. 质量作用定律仅能用于元反应。 ( ) 15.复杂反应是由若干个基元反应组成的,所以复杂反应的分子数是基元反应分子数之和。 16.当某反应对物质A的反应级数为负值时,该反应的速率随物质A的浓度升高而减小。 17.破坏臭氧的反应机理,NO+O3→NO2+O2,NO2+O→NO+O2中,NO是反应的中间体。

18.对于一个在定温、定压下,不做非膨胀功的化学反应来说,△G越负,反应速度越快,。 19.某一反应A→B,A的半衰期为30分钟,那么该反应进行完全所需的时间为60分钟。

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20.已知反应2A→P为零级反应,A的半衰期为30分钟,由此可知,A消耗3/4所需的时间为45分钟。

21.在任意条件中,任意一基元反应的活化能不会小于零,但对于非基元反应,活化能可以是正值,也可以是负值,甚至为零。

22.凡是反应级数为分数的反应都是复杂反应,凡是反应的数为1,2和3的反应都是基元反应。

23.催化剂加速反应到达平衡是由于它提高了正反应的速率,同时降低可逆反应的速率。 24.某反应在一定的条件下的平衡转化率为48%,但在该条件下反应进行了较长时间,转化率只有8.5%,合适的催化剂可提高转化率,但不会超过48%。

25.在常温常压下将氢气和氧气混合,数日后尚未检测有任何变。所以在该条件下,氢气和氧气的混合物在热力学上是稳定的。

26.某化学反应是放热的,活化能较高,在没找到合适催化剂的情况下,要提高反应的效率,反应应该在较低的温度下进行。

-1

1、某化学反应经证明是一级反应,它的速率系数在298K时是k=(2.303/3600)s,c0=1mol?dm-3。

(A)该反应初始速率?0为 ; (B)该反应的半衰期t1/2= ;

(C)设反应进行了1h,在这一时刻反应速率?1为 。 2、只有一种反应物的二级反应的半衰期与反应的初始浓度的关系为 。 3、若反应A+2B?Y是元反应,则其反应的速率方程可以写成 。 4、链反应的一般步骤是(i) ;(ii) ;(iii) 。

-3-3-1

5、反应A?Y+Z中,反应物A初始浓度cA,0=1mol?dm,初始速率?A,0=0.01mol?dm?s,假定该反应为二级,则其速度系数kA为 ,半衰期t1/2为 。

-2-1

6、某反应的速率系数k=4.62?10min,则反应的半衰期为 。

-1

7、反应活化能Ea=250kJ?mol,反应温度从300K升高到310K时,速率系数k增加 倍。 8、催化剂的共同特征是(i) ;

(ii) ; (iii) ;

9、固体催化剂一般由(i) ;(ii) ;(iii) 等部分

组成。10、某反应A+B ? Y+Z,加催化剂后正反应速率系数k1与不加催化剂时正反应速率

'k?k1'4系数k1比值 ?10,则逆反应速率系数比值 1= 。

k?1k111、反应A?Y+Z中,反应物A初始浓度cA,0=1mol?dm,初始速率?A,0=0.01mol?dm?s,假定

该反应为二级,则其速度常数kA为 ,半衰期t1/2为 。 12.某反应的速率常数k=4.20×10S,初始浓度为0.10mol·dm,则该反应的半衰期 为 。

13.对于基元反应A+B→P,当A的浓度远远大于B的浓度时,该反应为 级,速率方程式为 。

14.某放射性同位素的蜕变为一级反应,已知某半衰期 =6d(天),经过16d后,该同位素的衰变率为_____。

15.2A→B为双分子基元反应,该反应的级数为___。

-1-1

16.对峙反应A B,K+=0.06min,K-=0.002min,反应的半衰期为________。 17.在下列反应历程中,A+B→C,C→A+B,C→ P,k2>>k3,产物P生成的速率方程是________。

-2-1

-3

-3-3-1

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18.某化学反应中,反应物消耗7/8所需的时间是它耗掉3/4所需时间的1.5倍,该反应的级数为 级。

三、选择题:

1.对元反应A+2B→C,若将其反应速率方程写为下列形式, dcAdcCdcB??kAcAcB?kCcAcB??kccBAB dtdtdt 则kA、kB、kC间的关系应为:( )

(A)kA = kB = kC (B) kA =2 kB = kC (C) kA =1/2 kB = kC

2.某反应,A→Y,其速率系数kA=6.93min-1,则该反应物A的浓度从1.0mol×dm-3变到0.5 mol×dm-3所需时间是( )

(A)0.2min (B)0.1min (C)1min。

3. 某反应,A→Y,如果反应物A的浓度减少一半,它的半衰期也缩短一半,则该反应的级数为( )

(A)零级 (B)一级 (C)二级 4.元反应:H+Cl2→HCl+Cl的反应分子数是( )

(A)单分子反应 (B)双分子反应 (C)四分子反应 5. 下列双分子反应: (i)Br + Br→Br2

(ii)CH3CH2OH + CH3COOH → CH3CH2COOCH2CH3 (iii)CH4 +Br2→CH3Br + HBr

碰撞理论中的概率因子P的大小顺序为( )

(A)P(i)>P(iii)>P(ii) (B) P(i)

1

?k1?26.某反应速率系数与各元反应速率系数的关系为 , 则该反应的表k?k2??2k???4?观活化能与各元反应活化能的关系是( )

1Ea?E2?E1 - E4(A)

2

1(B) Ea?E2?E1 - E42 (C)Ea=E2+(E1-2E4)1/2

7.有两个都是一级的平行反应

k 1 A

Y Z

k 2 38

下列哪个关系式是错误的?

ln2k1cYt??1/2(A)k总=k1+k2 (B) E总=E1+E2 (C) (D) k1?k2。 k2cZ k 1 8.平行反应 AZ反应② k若指前参量k0,1?k ,且E20,21>E2,当升高反应温度时,对提高Z的产率有利。请指出,下

Y (所需产物

)

反应①

述解释中何者正确:( )

(A) 升高温度,可使k1>k2 (B) 升高温度可使反应①加快, 使反应②减慢 (C)升高温度,可使 k1/k2 增加。

9. 光气热分解的总反应为COCl2→CO + Cl2 ,该反应分为三步完成: (i)COCl2 2Cl+CO 快速可逆 (ii)Cl+COCl2→CO + Cl2 慢

(iii)Cl3 Cl2+Cl 快速可逆

dcCOCl2 /2??kcCOCl2c1Cl2总反应速率方程 ,则此总反应为( ) dt(A)1.5级,双分子反应 (B) 1.5级,不存在反应分子数 (C)不存在反应级数与分子数

10. 光化学反应的初级反应A +hv=产物,其反应速率应当( ) (A)与反应物A浓度无关 (B)与反应物A浓度有关 (C)与反应物A浓度和 hn有关 11.催化剂的中毒是指催化剂( )

(A)对生物体有毒 (B)活性减少 (C)选择性消失 (D)活性或选择性减少或消失。

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12.某化学反应的速率常数为2.0mol·l·s,该化学反应的级数为

A.1 B.2 C..0 D-1 201201

13.放射性Pb的半衰期为8小时,1克放射性Pb经24小时衰变后还剩

A.1/3g B.1/4g C.1/8g D.0g

14.对于一个反应,下列说法正确的是

A.ΔS越负,反应速度越快 B.ΔH越负,反应速度越快 C活化能越大,反应速度越快 D.活化能越小,反应速率越快

15.某反应在一定条件下平衡的转率为25%,当有催化剂存在时,其转化率应当 25%

A.大于 B.小于 C.等于 D.大于或小于

16.某反应A+B=P,实验确定速率方程为 ,该反应

A.一定是基元反应 B.一定不是基元反应 C.不一定是基元反应 D.以上说法都不对

17.任一基元反应,反应分子数与反应级数的关系是

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.反应级数大于或等于反应分子数

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18.对于任一反应,反应级数

A.只能是正整数 B.只能是正数 C.只能是整数 D.可以是负分数 19.一级反应的半衰期与反应物的初始浓度( )

A.无关 B.成正比 C.成反比 D.二次方成正比

20.在一定温度下,反应A+B→2D的反应速率可表示为-dCA/dt=kACACB,也可表示为dCD/dt =kDCACB,速率常kD和kA的关系为

A.kD=kA B.kD=2kA C.2kD=kA D.无关 21.下列对于催化剂特征的描述中,不正确的是

A.催化剂只能改变反应到达平衡的时间,对已经达到平衡的反应无影响 B.催化剂在反应前后自身的化学性质和物理性均不变 C.催化剂不影响平衡常数

D.催化剂不能实现热力学上不能发生的反应。 22、只有_______,才能有效地引发光化学反应。

A. 照射到反应体系上的光 B. 被反应体系吸收的光 C. 通过反应体系的光 D. 被反应体系反射的光 23、下列变化中_______不是光化学反应。

A. 光合作用 B. 摄影照像 C. 洛杉矶烟雾 D. 温室效应

24、在光敏反应中,吸收光量子的物质是__________。

A. 光敏物质,反应中的能量给体 B. 光敏物质,反应中的能量受体 C. 非光敏物质,反应中的能量受体 D. 非光敏物质,反应中的能量给体 25、光化学反应的量子效率_______。

A. 一定等于1 B. 一定大于1 C. 一定小于1 D. 上述三条都不对

四、计算题:

1.反应CH3NNCH3(g) → C2H6(g)+N2(g)为一级反应时,560.1K时,一密闭器中CH3NNCH3(g)原来 的压力为2332Pa,1000s后总压力为22732Pa,求k和t1/2。

2.某一级反应进行10min后,反应物消耗了30%,问反应掉50%需多少时间?

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3.338K时,A2气体的分解反应速率常数为4.866×10Pas,反应的活化能是103.3kJmol该 气体的初始压力为P(A2)=50Pa求353K时的速率常数k和半衰期t1/2.

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4. 环氧乙烷的热分解是一级反应,在615K时,此反应的速率常数为1.89×10min反应的活 化能是219.2kJ/mol求环氧乙烷在723K分解75%所需的时间。

-1

5.338.15K时,N2O5气相分解的速率常数为0.292min,活化能是103.3kJ/mol求的353.15K时 的速率常数k和半衰期t1/2。

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