物理化学动力学1章节练习题.docx
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物理化学动力学1章节练习题
物理化学动力学1章节练习题
一、选择题 1.关于反应级数,说法正确的是:
(A)只有基元反应的级数是正整数;(B)反应级数不会小于零;(C)催化剂不会改变反应级数;(D)反应级数都可以通过实验确定。
2.关于反应速率r,表达不正确的是 (A)与体系的大小无关而与浓度大小有关;(B)与各物质浓度标度选择有关;(C)可为正值也可为负值;(D)与反应方程式写法无关。
3.进行反应A+2D→3G在298K及2dm3容器中进行,若某时刻反应进度随时间变化率为mol·s-1,则此时G的生成速率为(单位:
mol·dm-3·s-1):
(A);(B);(C);(D)。
4.对自基反应A+B-C→A-B+C,已知摩尔等压反应热为-90kJ·mol-1,B-C的键能是210kJ·mol-1,那么逆向反应的活化能为:
(A)kJ·mol-1;(B)kJ·mol-1;(C)153kJ·mol-1;(D)300kJ·mol-1。
5.某反应的活化能是33kJ·mol-1,当T=300K时,温度增加1K,反应速率常数增加的百分数约为:
(A)%;(B)%;(C)11%;(D)50%。
6.一个基元反应,正反应的活化能是逆反应活化能的2倍,反应时吸热120kJ·mol-1,则正反应的活化能是(kJ·mol-1):
(A)120;(B)240;(C)360;(D)60。
7有如下简单反应:
aA+bB→dD,已知a A.kA/akB>kDD.kA/a>kB/b>kD/d 8.某反应,当反应物反应掉5/9所需时间是它反应掉1/3所需时间的2倍,则该反应是:
(A) A.一级反应B.零级反应C.二级反应D.3/2级反应 9.关于反应级数,说法正确的是:
(D) A.只有基元反应的级数是正整数B.反应级数不会小于零C.催化剂不会改变反应级数D.反应级数都可以通过实验确定 10.已知二级反应半衰期t1/2为1/(k2c0),则反应掉1/4所需时间t1/4应为:
(B)A.2/(k2c0)B.1/(3k2c0)C.3/(k2c0)D.4/(k2c0) 11.某化合物与水相作用时,其起始浓度为1mol/dm3,1小时后为mol/dm3,2小时后为mol/dm3。
则此反应级数为:
(B)A.0 B.1 C.2D.3 12.某二级反应,反应物消耗1/3时间10min,若再消耗1/3还需时间为:
(C)A.10minB.20min C.30min D.40min 13.某反应进行时,反应物浓度与时间成线性关系,则此反应之半衰期与反应物最初浓度有何关系?
(B) A.无关B.成正比C.成反比D.平方成反比 14.某反应进行时,反应物浓度与时间成线性关系,则此反应之半衰期与反应物最初浓 度有何关系?
(B) (A)无关; (B)成正比; (C)成反比; (D)平方成反比。
15.反应A+B→C+D的速率方程为r=k[A][B],则反应:
(B) (A)是二分子反应; (B)是二级反应但不一定是二分子反应; (C)不是二分子反应; (D)是对A、B各为一级的二分子反应。
16.对自基反应A+B-CA-B+C,已知摩尔等压反应热为-90kJ·mol-1,B-C 的键能是210kJ·mol-1,那么逆向反应的活化能为:
(B) (A)kJ·mol-1; (B) kJ·mol-1;(C)153kJ·mol-1; (D)300kJ·mol-1。
17.某反应的活化能是33kJ·mol-1,当T=300K时,温度增加1K,反应速率常数增加 的百分数约为:
(A) (A)%; (B)%; (C)11%; (D)50%。
18.一个基元反应,正反应的活化能是逆反应活化能的2倍,反应时吸热120kJ·mol-1, 则正反应的活化能是(kJ·mol-1):
(B) (A)120; (B)240; (C)360; (D)6019.某化合物与水相作用时,其起始浓度为1mol·dm-3,1小时后为mol·dm-3,2小时 后为mol·dm-3。
则此反应级数为:
(B) (A)0; (B)1; (C)2; (D)3。
20.某反应速率常数k=×10-2mol-1·dm3·s-1,反应起始浓度为mol·dm-3,则其反应半衰期为:
(A) (A)s; (B)15s; (C)30s; (D)s。
21.某反应完成50%的时间是完成75%到完成%所需时间的1/16,该反应是:
(B) (A)二级反应;(B)三级反应;(C)级反应;(D)0级反应。
22.某反应速率常数k为×10-2mol-1·dm3·min-1,反应物起始浓度为1mol·dm-3时的半衰期t1/2与反应物起始浓度为2mol·dm-3时的半衰期t1/2’的关系为:
(B) (A)2t1/2=t1/2’;(B)t1/2=2t1/2’;(C)t1/2=t1/2’;(D)t1/2=4t1/2’。
二、填空题 1、气相基元反应2A→B,在一恒定的容器中进行,P0为A的初始压力,Pt为时间t时反应的体系总压力,此反应的速率方程 ______________ 2、实验表明 变为 的速率方程 ,k值需乘以________ ,当浓度单位 3、673K时某理想气体反应的速率方程的分压,若用浓度k=____________ 。
表示反应速率方程即 ,,则 为气体A 4、1/2级反应的速率常数单位是__________ 5、某一烃在气相500℃和Po=1atm时,其热分解反应的半衰期为20s,当起始压力Po减少到时,半衰期变为200s,其速率常数是____________ 6、连串反应 ,其中 ,假设反应开始时只有反应物A, 且浓度为1mol/l,则B的浓度为最大的时间为_______________ 7平行反应的总速率是所有平行发生的反应速率的___________。
其决速步是平行反应中反应速率最_________(填快,慢)的一个。
8O3分解反应为2O3→3O2,在一定温度下,dm3容器中反应。
实验测出O3每秒消耗×10-2mol,则反应速率为________mol·dm-3·s-1氧的生成速率为_________mol·dm-3·s-1,dx/dt为_________mol·dm-3·s-1。
9 在300K时,鲜牛奶5h后即变酸,但在275K的冰箱里,可保存50h,牛奶变酸反应的活化能是________________。
10 某反应物的转化率分别达到50%,75%,%所需时间分别为t,2t,3t,则反应对此物质的级数为_______。
答案:
12106345 202 6789 加和,快 ×10-2,×10-2,×10-2.kJ·mol-1 10一级 三、判断题 1、化学反应速率的单位随反应级数而异。
2、化学反应速率常数的单位随反应级数而异。
3、一般情况下基元反应的反应分子数与反应级数是一致的。
4、任何级数的反应,其速率常数k的数值与浓度单位选择有关。
5、双分子反应一定是二级反应。
6、对于一个反应来说,其半衰期恒为常数。
7反应速率可以为正值也可以为负值 8反应速率与反应方程式的书写无关 9基元反应的基数都为正 10催化剂不会改变反应级数 答案:
错,对,对,错,对,错,对,错,错,错 四、计算题 1.在时,一级反应A-→C,直接进行时A的半衰期为1000分钟,温度升高K,则反应开始分钟后,A的浓度降到初始浓度的1/1024;若改变反应条?
?
B?
?
?
C,巳知两步活化能E1=kJ·mol,件,使反应分两步进行:
A?
-1 k1k2E2=kJ·mol-1,问500K时,该反应是直接进行,还是分步进行速率快(假定 频率因子不变)?
两者比值是多少?
-4-1 解:
直接进行:
T1=Kk1=/1000=×10min1?
a?
1k2?
?
ln?
?
?
?
ln1024?
?
1t?
c?
=+=K
?
k2?
RT1T2?
?
103-1?
Ea?
?
ln?
,k?
Aexp()?
?
?
?
molT2?
T1kRT?
1?
两步进行:
∵E1 ?
?
?
103?
?
E2?
?
k’?
A’exp?
?
?
A’exp?
?
?
RTRT?
?
?
?
,假定A与A’相等,k’/k=exp(-×103/RT)/exp(-×103/RT)=exp(10)=×104 所以,分两步进行的速率快,快×104倍. 2.400℃时,反应NO2(g)-→NO(g)+?
O2(g)是二级反应,产物对反应速率无影响,NO2(g)的消失表示反应速率的速率常数k(dm·mol·s)与温度(T/K)的关系式为:
lgk=-25600/+。
(1)若在400℃时,将压强为26664Pa的NO2(g)通入反应器中,使之发生上述反应,试求反应器中压强达到31997Pa时所需要的时间?
(2)求此反应的活化能与指前因子。
解:
(1)T=400+273=673K, lgk=-25600/(×673)+=,k=dm3·mol1·s1 NO2(g)─→NO(g)+ ?
O2(g) t=0266640 0 - - 3 -1 -1 t=t26664-pxpx?
px p=26664-px+px+?
px=26664+?
px=31997,px=10666Pa --- c0=p0V/RT=26664×103/(×673)=×103mol·dm3(设V=1dm3)c=(26664-px)×103/RT=15998×1/(×675)=×103mol·dm3ctc0?
c1dc?
kdt,?
k2t2c0c20c0c-3 t=k2(c0-c)/c0c=×(-)×10/(××10-6)=s
(2)lgk=lgA-Ea/与lgk=-25600/比较lgA= -- ∴A=×108mol1·dm3·s1 Ea/=25600/ - Ea=25600××/=×103J·mol1 - - - ?
?
3.设乙醛热分解CH3CHO-→CH4+CO是按下列历程进行的:
?
?
CH3·+CHO;CH3CHO?
k2k3k1 ?
?
CH4+CH3CO·(放热反应)CH3·+CH3CHO?
?
?
CH3·+CO;CH3CO·?
?
?
C2H6。
CH3·+CH3·?
(1)用稳态近似法求出该反应的速率方程:
d[CH4]/dt=?
-1-1
(2)巳知键焓εC-C=kJ·mol,εC-H=kJ·mol,求该反应的表观活化能。
解:
(1)r=d[CH4]/dt=k2[CH3·][CH3CHO]
(1) d[CH3·]/dt=k1[CH3HO]-k2[CH3·][CH3CHO]+k3[CH3CO·]-k4[CH3·]2=0
(2)d[CH3CO·]/dt=k2[CH3·][CH3CHO]-k3[CH3CO·]=0 (3)
(2)式+(3)式:
k1[CH3CHO]=k4[CH3·]2 k4[CH3·]=(k1/k4)1/2[CH3CHO]1/2 代入
(1)式 r=k2(k1/k4)1/2[CH3CHO]3/2=ka[CH3CHO]3/2 其中ka=k2(k1/k4)1/2
(2)Ea=E2+?
(E1-E4) -- E1=εC-C=kJ·mol1,E2=×εC-H=×=kJ·mol1,E4=0Ea=+1/2(-0)=kJ·mol1 -