(C)K=k+/k-(D)K与k+/k-关系不定
5558[答](D)
仅当平衡时k+=k-K=k+/k-
(5255)
某反应A→B,反应物消耗3/4所需时间是其半衰期的5倍,此反应为:
()
(A)零级反应(B)一级反应
(C)二级反应(D)三级反应
5255[答](D)
-dC/dt=kCm
Cm=C0m(1-x)mC0m-Cm=C0m{1-(1-x)m}
1/(m-1){1/Cm-1-1/C0m-1}=(C0m-1-Cm-1)/(m-1)C0m-1Cm-1=kt
{1-(1-x)m-1}/{(m-1)C0m-1(1-x)m-1}=kt
x=1/2kt1/2={1-0.5m-1}/{(m-1)C0m-1(0.5)m-1}
x=3/4C=C0(1-1/2)(1-1/2)
k(t3/4-t1/2)={1-0.5m-1}/{(m-1)C0m-1(0.52)m-1}
t3/4=5t1/2
(t3/4-t1/2)/t1/2={[1-0.5m-1]/(0.52)m-1}/{[1-0.5m-1]/(0.5)m-1}
=(05/0.25)m-1=2m-1=(5t1/2-t1/2)/t1/2=4
(m-1)ln2=ln4m=ln22/ln2+1=3
(5554)
两个一级平行反应A
B,A
C,下列哪个结论是不正确的:
()
(A)k总=k1+k2(B)k1/k2=[B]/[C]
(C)E总=E1+E2(D)t
=0.693/(k1+k2)
5554[答](C)
(A)[A]=a-x-y;[B]=x;[C]=y
-d[A]/dt=k1[A]+k2[A]=(k1+k2)[a-x-y]k=(k1+k2)
(B)d[B]/dt=dx/dt=k1[a-x-y]d[C]/dt=dy/dt=k2[a-x-y]
d[B]/d[C]=[B]/[C]=k1/k2
(C)k=Aexp(-E/RT)lnk=lnA-E/RT
dlnk/dT=E/RT2
dk/dT=Aexp(-E/RT){d[-E/RT]/dT}=k(E/RT2)
平行反应k=k1+k2
dlnk/dT=dln(k1+k2)={1/(k1+k2)}{(dk1+dk2)/dT}
Esum/RT2={1/(k1+k2)}{k1E1/RT2+k2E2/RT2}
E总=(k1E1+k2E2)/(k1+k2)
(D)-d[A]/dt=(k1+k2)[A]k=(k1+k2)
t1/2=ln2/k=ln2/(k1+k2)
(5275)
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)1/2
5275[答](A)
x转化率.一级反应ln{1/(1-x)}=kt
t1/2=12hx=0.5;t=48hx=x
ln{1/(1-x)}/ln{1/(1-0.5)}=48/t1.2=4
ln{1/(1-x)}=ln{1/(1-0.5)}4=ln(1-x)=ln(1/2)41-x=1/24=1/16
(5258)
如果臭氧(O3)分解反应2O3→3O2的反应机理是:
O3→O+O2
(1)
O+O3→2O2
(2)
请你指出这个反应对O3而言可能是:
()
(A)0级(B)1级(C)2级(D)1.5级
5258[答](B)
d[O]/dt=k1[O3]-k2[O3][O]=0[O]=k1[O3]/k2[O3]=k1/k2
d[O2]/dt=k1[O3]+2k2[O][O3]={k1+2k2[O]}[O3]
={k1+2k2k1/k2}[O3]=3k1[O3]
(5273)
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:
()
(A)0.5级(B)0级(C)1级(D)2级
5273[答](B)
对于0级反应,反应物浓度随时间线性减少C0-C=kt
x1/x2=t1/t2(1/2)/(1/4)=2
(5254)
对于一个一级反应,如其半衰期t
在0.01s以下,即称为快速反应,此时它的速率常数k值在:
()
(A)69.32s-1以上(B)6.932s-1以上
(C)0.06932s-1以上(D)6.932s-1以下
5254
[答](A)k=ln2/t1/2=0.6932/0.01=69.32s-1
(5281)
实验测得反应3H2+N2→2NH3的数据如下:
实验
p
/kPap
/kPa
(-dp总/dt)/(Pa·h-1)
1
13.30.133
1.33
2
26.60.133
5.32
3
53.20.0665
10.64
由此可推知该反应的速率方程dp(NH3)/2dt等于:
()
(A)kp
p
(B)kp
p
(C)kp
p
(D)kp
p
5281[答](B)
3H2+N2→2NH3
t=0p0(H2)p0(N2)0
t=tp0(H2)-3p(NH3)/2p0(N2)-p(NH3)/2p(NH3)
psum=p0(H2)+p0(N2)-p(NH3)
-dpsum/dt=dp(NH3)/dt=kp(N2)ap(H2)b
forexp1#and2#p(N2)1=p(N2)2
{[-dpsum/dt]1/[-dpsum/dt]2}=[p(H2)1/p(H2)2]b
b=ln{[-dpsum/dt]1/[-dpsum/dt]2}/ln[p(H2)1/p(H2)2]=2
forexp3#and2#
{[-dpsum/dt]3/[-dpsum/dt]2}=[p(N2)3/p(N2)2]a[p(H2)3/p(H2)2]2
10.64/5.32=(0.0665/0.133)a(53.2/26.6)2
a=ln[10.64*26.62/5.32*53.22]/ln[0.0665/0.133]=1
-dpsum/dt=dp(NH3)/dt=kp(N2)1p(H2)2
(5263)
已知二级反应半衰期t
为1/(k2c0),则反应掉1/4所需时间t
应为:
()
(A)2/(k2c0)(B)1/(3k2c0)
(C)3/(k2c0)(D)4/(k2c0)
5263
[答](B)根据
n=2c/c0=1/2t1/2=1/k2c0;
c/c0=3/4t1/4=(4/3-1)/k2c0=1/3k2c0
6254
根据Tolman活化能的定义,一般反应的活化能为正值,但分子反应动态学实验发现,过渡态的能态也可能______于反应物的能态,即存在______活化能现象。
(6254)[答]小,负
(5632)
对于平行反应,改变各平行反应K值之比,常采用方法有:
。
5632
[答]加入选择性催化剂,改变温度。
(5313)
某反应速率常数k=1×10-5mol·dm-3·s-1,反应物的起始浓度为0.1mol·dm-3,该反应进行完全所需时间为________。
5313[答]kunit:
mol.dm-3.s-10级反应t=c0/k=104s
15.2分(5314)
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____%。
5314
[答]k=1/tln(c0/c)=1.7×10-4s-1
ln1/(1-x)=ktx=0.95=95%
17.2分(5431)
采用32P标记的五氯化磷t1/2为14.3d,经___________d后,放射性衰变到起始值的1/1000。
5431[答]t=-
=143d
(5684)
各种温度下NaOCl分解的速率常数如下,试证明可用阿仑尼乌斯方程式表示此变化。
T/K298303308313
k/s-10.00930.001440.02220.0342
5684
[答]lnk=lnA0-Ea/RT
B=-Ea/REa=-B*R=8094*8.314=67.29kJ.mol-1
(5790)
已知某反应在521K下转化达到0.900时需时10min,在557K时反应速率常数为3.30×10-2s-1,求该反应活化能。
5790[答]kunit:
s-11级反应
k1(T1)=
ln
=3.84×10-3s-1
Ea=144.35kJ·mol-1
计算题
(5574)
已知硫氰酸铵与硫脲之间的同分异构反应在150℃时的平衡常数为0.435,硫氰酸铵的起始量为1mol,60min后,测得硫脲0.153mol,试计算硫氰酸铵转化成硫脲的反应速率常数,以及1/4硫氰酸铵转化成硫脲所需时间。
硫氰酸铵=硫脲
t=0a=10
t=ta-xx=0.153
equilibriumk1(a-x)=k-1xk-1=k1/K
净反应 dx/dt=k1(a-x)-k-1x=k1[a-(1+K)x/K]
dx/[a-(1+K)x/K]=k1dt
{-K/(1+K)}d[a-(1+K)x/K]/[a-(1+K)x/K]=k1t
积分:
{K/(1+K)}ln{a/[a-(1+K)x/K]}=k1t0.435/(1+0.435)ln{1/[1-(1+0.435)0.153/0.435]}=k1*60min
k1=0.435/1.435/60*ln{1/[1-1.435*0.153/0.435]}=0.00355min-1
t
=
=148min
(5360)
气相反应2NO2+F2→2NO2F,当2molNO2和3molF2在400dm3的反应釜中混合,已知300K时,k=38dm3·mol-1·s-1,反应速率方程为:
r=k[NO2][F2]
试计算反应10s后,NO2,F2,NO2F在反应釜中物质的量。
4.10分(5360)
[答]2NO2(g)+F2(g)─→2NO2F(g)
t=0ab0
t=ta-xb-(x/2)x
可得积分速率方程
x=4.9×10-3mol·dm-3
n(NO2F)=V·x=1.96mol
n(NO2)=0.04mol
n(F2)=2.02mol
(5733)
高温下醋酸分解按下列形式进行
CH3COOH
CH4+CO2
CH3COOH
CH2=CO+H2O
在某温度下k1=0.0371s-1E1=92.0kJ·mol-1
k2=0.0321s-1E2=100.0kJ·mol-1
(1)求醋酸分解反应的半衰期
(2)求醋酸分解反应的活化能
(1)t=1/(k1+k2)×ln(c0/c)t
=10.0s
(2)Ea=(k1E1+k2E2)/(k1+k2)=95.7kJ·mol-1
四、问答题
(5667)
A的平行分解反应中,反应级数都相同
1A→R(目的物)
2A→S
3A→B
分别讨论:
(1)E1≥E2,E3
(2)E1E1>E2时,R收率最大时的温度。
(5667)
[答](A)假如E1≥E2,E3,应采用高温。
(B)假如E1(C)假如E3>E1>E2,高温有利于反应3,低温有利于反应2,因此必须选择一合适的中间温度,即对T微分取等于0的解。
10分(5864)
合成氨的反应机理:
N2+2(Fe)
2N(Fe)
(1)决速步
N(Fe)+
H2
NH3+(Fe)N(Fe)+
H2
NH3+(Fe)
(2)对峙反应
试证明:
式中K=k3/k2,k为常数。
(5864)
[答]-d[N2]/dt=k1[N2][(Fe)]2
=
=
(6分)
因为催化剂单位表面活性中心为常数,即
([(Fe)]+[N(Fe)])=常数(4分)