第九章化学动力学基本原理Word格式.docx
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A.1/(6.93×
10-2×
0.12)B.15C.30D.1(4.62×
102×
0.1)
3、放射性Pb201的半衰期为8小时,1克放射性Pb20124小时后还剩下()
A.1/2克B.1/3克C.1/4克D.1/8克
4、对于一个化学反应来说,下列说法中正确的是()
A.△S≠越负,反应速率越快
B.△H≠越负,反应速率越快
C.活化能越大,反应速率越快
D.活化能越小,反应速率越快
5、某物质的反应级数为负值时,该反应速率是随物质浓度()
A.升高而增大B.升高而减少C.升高而不变D.降低而减少
6、两个H·
与M粒子同时相碰撞,发生下列反应:
H·
+H·
+M=H2(g)+M,此反应的活化能Ea是()
A.大于零B.小于零C.等于零D.不能确定
7、基元反应的分子数是个微观的概念,其值为()
A.0,1,2,3B.只能是1,2,3C.也可能是小于1的数D.可正,可负,可为零
8、在25℃的水溶液中,分别发生下列反应:
(1)A→C+D,为一级反应,半衰期为t1/2,A
(2)B→L+M,为一级反应,半衰期为t1/2,B
已知A和B的起始浓度之比cA,0/cB,0=2,反应系统中无其它反应发生。
当反应
(1)进行的时间t1=2t1/2,A,当反应
(2)进行的时间t2=2t1/2,B时,A,B物质的浓度cA和cB之间的关系为()
A.cA=cBB.cA=2cBC.4cA=3cBD.cA=1.5cB
9、在描述一级反应的下列说法中,不正确的是()
A.㏑c对时间t作图得一直线
B.半衰期与反应物起始浓度成反比
C.同一反应消耗反应物的百分数相同时,所需时间相等
D.速率常数的单位为(时间)-1
10、给出反应式A+B→2P,则正确的叙述是()。
A.此反应为二级反应;
B.此反应为双分子反应;
C.此反应为基元反应;
D.此反应各物质间的计量关系已定。
11、某反应的ΔH=100kJ·
mol-1,则其活化能()
A.必小于100kJ·
mol-1
B.必大于100kJ·
mol-1
C.可大于或小于100kJ·
D.只能小于100kJ·
12、气体反应碰撞理论的要点是()
A.全体分子可看作是刚球,一经碰撞便起反应
B.在一定方向上发生了碰撞,才能引起反应
C.分子迎面碰撞,便能引起反应
D.一对反应分子具有足够能量的碰撞,才能引起反应
13、化学反应的过渡状态理论认为()
A.反应速率决定于活化络合物的生成速率
B.反应速率决定于络合物分解为产物的分解速率
C.用热力学方法可以记算出速率常数
D.活化络合物和产物间可建立平衡
14、如果有个基元反应D+2Z=2Y,假如将它的反应速率方程写成d[Y]/dt=k[D][Z]2;
-d[D]/dt=k'[D][Z]2,那么k与k'之间的关系应该是()
A.-k=k'B.2k=k'C.k=2k'D.k=k'
15、在下面反应速率的表达式中,错误的是()
A.I·
+I·
+M=I2+M-1/2d[I·
]/dt=d[I2]/dt
B.H2+I2=2HI-d[H2]/dt=-d[I2]/dt=1/2d[HI]/dt
C.CH3·
+CH3·
=2C2H6-1/2d[CH3·
]/dt=d[C2H6]/dt
D.2NO2=2NO+O2d[O2]dt=-1/2d[NO2]/dt
16、某复杂反应的机理为。
下述正确的是()
A.dcA/dt=k2cAcC+k1cA2-2k-1cBB.dcA/dt=2k-1cB-k1cA2
C.dcA/dt=2k-1cB-2k1cA2-k2cAcCD.dcA/dt=1/2k-1cB-1/2k1cA2
17、已知反应A→2B的速率方程为r=kcA,则该反应的半衰期t1/2为()
A.2ln2/kB.ln2/2kC.4ln2/kD.ln2/k
18、某一反应,当唯一的反应物原始浓度降至2/3时,速率常数k与时间t的关系为k=2/(tC0),这个反应为()
A.三级B.零级C.一级D.二级
19、如果某个反应的速率常数k的量纲为[浓度][时间]-1则该反应是()
A.一级反应B.零级反应C.三级反应D.二级反应
20、某反应的速率常数为3.93×
10-2s-1,那这个反应的t1/2为()
A.30.0sB.17.6sC.8.0sD.14.5s
21、在碰撞理论中,有效碰撞分数q为()
A.q=exp(-Ea/RT)B.q=exp(-Ec/RT)
C.q=exp(-εc/RT)D.q=Pexp(-Ea/RT)
22、人类脑电波的发射速率也服从阿累尼乌斯方程,能量(相当于活化能)为50.208kJ·
mol-1,
当人体温度由37℃升至39℃,发射速率增加了()
A.0.33倍B.0.13倍C.1.13倍D.1.33倍
23、如有一反应活化能是100kJ·
mol-1,当反应温度由313K升至353K,此反应速率常数约是原来的()
A.77.8倍B.4.5倍C.2倍D.22617倍
24、按碰撞理论,气相双分子反应的温度升高能使反应速率增加的主要原因是()
A.碰撞频率增大B.活化分子数增加
C.碰撞数增加D.活化能降低
25、以下符合阿累尼乌斯类型的温度与反应速度r关系图为()
26、对于一个化学反应,()反应速度越快
A.活化能越小B.ΔGθ越负C.ΔHθ越负D.活化能越大
27、有两个反应,其速率方程均满足r=kcn,已知k1>
k2,且c1=c2=2mol·
dm-3时,r1<
r2,则两个反应的级数()
A.n1>
n2B.n1=n2C.n1<
n2D.前三者均有可能
三、多选题
1、反应速率可用其中任何一种物质的浓度随时间的变化率表示,对恒容反应aA+bB→cC+dD,
它们的关系是()
A.-a(dcA/dt)=-b(dcB/dt)=e(dcE/dt)=f(dcF/dt)
B.-1/f(dfF/dt)=-1/e(dcE/dt)=1/a(dcA/dt)=1/b(dcB/dt)
C.-f/a(dcA/dt)=-f/b(dcB/dt)=f/e(dcE/dt)=dcF/dt
D.dcA/dt=b/a(dcB/dt)=e/a(dcE/dt)=f/a(dcF/dt)
2、气相单分子反应D((g)=M(g)+G(g),其动力学方程()
A.有可能是:
kt=1/2[1/(c0-x)-1/c0]
B.一定是kt=ln(c/c0)
C.有可能是kt=ln(c0/c)
D.有可能是c=c0e-kt
E.可能是1/c=kt+1/c0
3、化学反应的半衰期()
A.与计量方程式写法有关B.与反应级数有关
C.与温度有关D.与反应物初始浓度有关
E.与反应进度有关
4、对于反应历程,下述关系正确的是()
A.-dcA/dt=2k1cA-k-1cBB.dcB/dt=k1cA2-k-1cB
C.-dcB/dt=k1cA-k-1cBD.dcB/dt=1/2k1cA2-1/2k-1cB
E.dcP/dt=k2cBcC
5、以下关于一级反应特点正确的表述有()
A.速率常数与反应物浓度无关
B.速率常数单位为mol·
dm-3·
s-1
C.用反应物浓度的对数lnc对反应时间t作图,所得直线的斜率等于速率常数k
D.反应的半衰期与反应物浓度的一次方成正比
E.无论反应物初始浓度多大,在相等时间内反应物消耗的百分数相同
6、对于反应,已知三个反应活化能间的关系为E1>
E2>
E3,为提
高产物百分数,可以()
A.增加原料AB.及时移走DC.升温
D.降温E.用催化剂
7、下述不属于二级反应动力学特征的是()
A.反应速率与反应物浓度成正比
B.反应到一定转化率时所需时间与c0无关
C.1/c对t作图为直线
D.速率常数的单位为dm3·
mol-1·
s-1
E.半衰期与c0成反比
8、反应A→B的速率常数k为5.0×
10-3dm3·
s-1,cA,0=0.4mol·
dm-3,则()
A.t3/4=1.5×
104sB.t3/4=2.78×
104
C.t3/4=6.0×
103sD.1/cA,0对时间t作图为一直线
E.lncA对t作图为一直线
9、为了增加反应物分子的有效碰撞分数,可以()
A.升温B.降温C.加压
D.增加反应物浓度E.使用催化剂
10、关于温度对反应速率的影响,正确的是()
A.升高温度,反应速率必增大
B.一般反应升高温度,k值增大
C.放热反应,降低温度,反应速率增加
D.对某些基元反应,温度不影响反应速率
E.在较高温度时,lnk对1/T作图是直线
11、以下与碰撞理论假设不符的是()
A.反应物分子对的相对平动能大于反应物分子的平均能量时,碰撞才是有效的
B.反应物分子只有经过碰撞才发生反应
C.反应物分子相互间无引力和斥力作用
D.反应速率等于单位时间,单位体积内反应物分子发生碰撞的次数
E.反应物分子是没有内部结构的刚性球
12、根据阿累尼乌斯理论,对于基元反应,以下说法中正确的是()
A.温度对速率常数影响很大B.温度对物质浓度的影响很大
C.温度对活化分子数的影响很大D.温度对指前因子的影响很大
E.温度对活化能的影响很大
四、简答题
1、质量作用定律对于总反应式为什么不一定正确?
2、一级化学反应A
B的半衰期是10min,1h后A遗留的百分数是多少?
3、问下列反应机理的反应为几分子的反应?
A→A*
A*+BC→AB+C
AB→E+D
4、某反应物质消耗掉50%和75%所需的时间分别为t1/2和t1/4,若反应对各反应物分别是一级,二级和三级,则t1/2:
t1/4的值分别是多少?
5、若定义反应物A的浓度下降到初值的1/e(e为自然数对数的底)所需时间τ为平均寿命,则一级反应的τ=?
6、有一平行反应,已知E1>E2,若B是所需要的产品,从动力学的角度定性地考虑应采用怎样的反应温度?
7、已知气相反应2HI=H2+I2之正逆反应都是二级反应:
(1)问正逆反应速率常数与平衡常数的关系是什么?
(2)问正逆反应的活化能与正反应恒容反应热的关系是什么?
8、根据质量作用定律写出下列基元反应速率表达式:
(1)A+B→2P
(2)2A+B→2P
(3)A+2B→P+2s
(4)2Cl2+M→Cl2+M
9、根据碰撞理论,温度增加反应速率提高的主要原因是什么?
10、阈能的物理意义是什么?
它与阿累尼乌斯经验活化能Ea在数值上的关系如何?
11、化学反应级数和反应分子数有何区别?
12、速率常数k有哪些特点?
13、1,2级反应有哪些特点?
14、确定反应级数有哪些方法?
五、判断题
1、平行反应
为有利于B的生成,可降低温度。
()
2、标准压力,298K下,某反应的△Gθ<
0,反应一定能进行。
3、双分子的简单反应一定是二级反应。
4、一级反应在浓度为A时,其半衰期为1小时,当浓度为B时,其半衰期也为1小时,所
以CA=CB。
5、反应H2+I2=2HI,r=kCH2Ci2,其反应级数不清n=2,因此反应速率加快。
6、温度升高,活化分子的数目增多,即活化分子碰撞数增多,反应速率加快。
7、化学反应速率取决于活化能的大小,活化能越大,k越小,活化能越小,k越小。
六、证明题
1、当反应A→产物的级数为分数(n≠1而是分数)时,证明有下列公式存在:
1/[A]n-1-1/[A0]n-1=(n-1)kt。
2、对一级反应来说,当反应完成了1/e即c=c0/e时,所需时间称为反应的”平均寿命”,
用τ表示,试证明:
kτ=1。
3、气相二级反应2A→A2,反应进行过程中,实验测得气相的总压力为P,起始压力为Pi,
试证明:
k2=2(Pi-P)/Pi(2P-Pi)t。
4、对简单反应aA+Bb→gG+hH,试证明:
kA/kB=a/b。
5、已知某反应为n级,其速率方程式为r=kcn,试据此导出其有关动力学方程式,并讨论当n=0,1,2,3的情形。
6、如果反应物的起始浓度均为a,反应的级数为n(n≠1),证明半衰期表示式为:
t1/2=[2n-1-1]/[an-1k(n-1)],k为速率常数。
七、计算题
1、一级化学反应A
2、反应CH3CH2NO2+OH-
H2O+CH2CHNO2是二级反应。
在273K时反应速率常数k为39.1dm3·
min-1。
将0.004molCH3CH2NO2与0.005molNaOH混合制成1dm3水溶液,让反应消耗90%硝基乙烷所需时间是多少?
3、在物质的量相等的一氧化氮和氢的反应中,对于不同的初压p达到压力为初压一半时所需的时间如下:
•p/kPa35.130.325.6
•t1/2/min78102141
试求反应级数n。
4、已知反应2NO2
2NO+O2
T/K600.2640.2
k/(dm3·
min-1)83.9407.0
求该反应的活化能。
5、某人工放射性元素放出α粒子是一级反应,半衰期为1.5分钟,让试样分解80%,需要多少时间?
6、在300K时,某反应完成20%需时12.6min,在340K时,需时3.20min,试计算其活化
能。
7、某一级反应的半衰期在300K时是5000s,在310K时是1000s,求此反应的活化能。
8、乙烯转化反应C2H4
C2H2+H2为一级反应。
在1073K时,要使50%的乙烯分解,需要10小时,已知该反应的活化能E=250.6kJ·
mol-1。
要求在1.136×
103小时内同样有50%乙烯转化,反应温度应控制在多少?
9、试求一级反应完成99.9%所需时间是其半衰期的多少倍?
10、C14放射性蜕变的半衰期为5730年,今在一考古学样品中测得C14的含量只有72%,请问该样品距今有多少年?
11、某一级反应,当反应物反应掉78%所需时间为10min,求反应的半衰期。
12、某二级反应2A→P,10分钟后,A反应掉20%,试求半衰期。
13、对于均相反应bB→W+Z,测得速率常数k与温度T的关系是lgk=-3800/T+13,同时测得298K时的以下数据
初始浓度cB,0(mol·
dm-3)半衰期t1/2(s)
0.588
0.3812
(1)确定反应级数;
(2)求指前因子和反应活化能。
14、某一级反应在温度T1和T2时的速率常数分别为0.038s-1和0.105s-1,已知在T1时,反应20s,其转化率为80%,计算在T2时转化率达到80%所需的时间。
15、某气相反应2A→P的速率常数为1.0267×
10-7Pa-1·
s-1,半衰期为97.4秒,
(1)求初始压力;
(2)反应至200秒时,反应物的分压;
(3)200秒时的速率。
16、有两个反应,其活化能分别为E1=41.84kJ·
mol-1,E2=167.4kJ·
mol-1,在0℃时若使反应速率常数加倍,计算每个反应需升高的温度。
17、某一级反应M→D的速率常数k与温度关系为:
lgk=-4124/T+13.35(时间单位为s)
(1)求40℃时速率常数k和半衰期t1/2;
(2)求该反应的活化能Ea和指前因子。
18、已知某一级反应在810K时的速率常数是791K时的2倍。
求:
(1)反应的活化能;
(2)在两个温度下达到相同转化率时所需时间之比。
19、醋酸酐分解反应的活化能为144.348kJ·
mol-1,在284℃时反应半衰期为21秒,且与反应物起始浓度无关。
计算:
(1)300℃时的速率常数;
(2)若控制反应在10分钟内转化率达到90%,反应温度应为若干?
20、实验测得有个反应在10℃和50℃时的速率常数分别是3.64×
10-4min-1和4.87×
10-3min-1,计算:
(1)该反应的活化能Ea;
(2)当反应物浓度为0.5mol·
dm-3,温度是70℃时的反应速率。
21、已知某反应在100℃和200℃时的速率常数分别为0.01和0.20s-1。
(1)反应活化能;
(2)若使速率常数比100℃时增加5倍,则温度应为多少?
22、如在恒容容器中,有一气体化合物发生分解反应,它分解一半所需的时间与起始压力成正比,在不同起始压力和不同温度下,测得反应物分解一半所需时间如下:
温度(℃)687633
起始压力p0(kPa)25.734.0
分解一半的时间(s)1446208
(1)判断该反应分解的级数;
(2)求该反应的活化能。
23、某二级反应2A→P,设cA,0=0.005mol·
dm-3,500℃和510℃时,经300秒后分别有27.6%和35.8%的反应物分解。
计算
(1)两个不同温度时的速率常数;
(2)反应的活化能。
24、已知某反应的活化能为144.35kJ·
mol-1,反应的指前因子A=2.917×
1011s-1。
试求500K时反应的半衰期。
八、综合题
1、硝基异丙烷在水溶液中被碱中和时,反应速率常数与温度的关系为:
lgk=-3163.0/T+11.89(k的单位:
dm3·
min-1)
计算
(1)活化能;
(2)指前因子;
(3)在283K酸碱起始浓度均为0.008mol·
dm-3时反应到24.19min,反应物剩余百分数。
2、气相反应A→B,其速率常数与温度的关系为:
k=5.4×
1011exp(-14734.2/T)(s-1)
(1)计算150℃时反应的半衰期;
(2)计算150℃时由101325Pa的A开始反应至1230秒时产物B的分压(反应起始只有A)。
3、已知某一级反应在333K和283K时的速率常数之比为15.5,指前因子A为1.118×
1014
s-1。
(1)求反应的活化能;
(2)建立速率常数与温度的关系式;
(3)求500K时的速率常数。
4、已知反应A+B→P的速率方程为r=k[A][B],在600K和716K时的速率常数分别为0.385和16.0dm3·
(1)导出速率常数与温度的关系式;
(2)求活化能;
(3)求650K时的速率常数。
5、有均相反应D+M→产物,在200℃时速率常数k=2.8×
10-3s-1。
(1)该反应的t1/2;
(2)当反应的初始浓度cD,0=cM,0=0.03mol·
dm-3时经过20秒后,反应物的转化率是多少?
(3)当温度升高到30℃时,速率常数增加了2.8倍,则该反应的活化能是多少?
6、某药物分解30%即为失效,若放置在3℃箱中保存期为两年。
某人购回此药,因故在室温25℃放置了两周,试通过计算说明此药物是否已失效。
已知该药物分解百分数与浓度无关,且分解活化能为Ea=13.00kJ·
7、硝基异丙烷在水溶液中被碱中和是二级反应,其速率常数可以用下式表示:
lgk=-7284.4/T+27.383时间以min为单位,浓度用mol·
dm-3表示。
(1)计算反应活化能Ea及指前因子A;
(2)在298K时,若硝基异丙烷与碱的浓度均为0.008mol·
dm-3,求反应的半衰期。
8、反应NO2→NO+1/2O2,经实验确定其反应速率方程为:
-d[NO2]/dt=k[NO2]2,其中速率常数k与热力学温度T的关系为:
lg(k/mol-1·
s-1)=-12.6×
103/T+20.26
(1)400℃时,求起始压力为2.5×
104Pa的NO2在密闭定容反应器中反应至总压力达到3.0×
104Pa所需的时间;
(2)求该反应的表观活化能Ea及指前因子A的值。
9、溴乙烷分解反应的活化能Ea=229.3kJ·
mol-1,650K时的速率常数k=2.14×
10-4s-1,现欲使此反应再20min内完成80%,问应将反应温度控制为多少?