某反应速率常数单位是moll1s1该反应级数为.docx
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某反应速率常数单位是moll1s1该反应级数为
一、选择题
I、某反应速率常数单位是molFs-1,该反应级数为(
A、3级B、2级
C、1级D、0级
某反应物反应了3/4所需时间是反应了1/2所需时间的2倍,则该反应级数为)
0级B、1级
2级D、3级
第六章习题
2、(
A、C、
3、某反应在指定温度下,速率常数是k=4.62xl0-2min1,反应物的初始浓度为
0.ImolI'1,则该反应的半衰期为()
A、15min
C、150min
B、30min
D、不能求解
4、已知某反应的级数是一级,则可确定该反应一定是(
A、简单反应B、单分子反应
C、复杂反应D、上述都不对
5、任何化学反应的半衰期与初始浓度8、速率常数k的关系是(
A、与k、c。
均有关B、与C。
有关,与k无关
C、与k有关D、与c。
无关,与k有关
6、某反应进行时,反应物浓度与时间成线性关系,则此反应的半衰期与反应物
初始浓度的关系是()
A、成正比B、成反比
C、平方成反比D、无关
7、某复杂反应表观速率常数k与各基兀反应速率常数间关系为k=k2(ki/2k4)1/2
则表观活化能E。
与各基元反应活化能Ei之间关系是()
10、一个反应的活化能为83・68kjmo「,在室温27C时,温度每增加1K,反应速率常
数增加的百分数()
A、4%
B、90%
D、50%
C、11%
II、在T、V恒定的条件下,基元反应A(g)+B(g)-D(g),若初始浓度ca,o»cb,o,即在反应过程中物质A大量过剩,其反应掉的物质的量浓度与ca,o相比较,完全可以忽略不计。
则此反应的级数n二()
A、1B、2
cqD、0
12•在指定条件下,任一基元反应的反应分子数与反应级数之间的关系是()
丁義鸚软是个微观的概念,其值叮适用f亘容停反应
15化学反应的反应级数是个宏观的概念,实验的结果,其值(
A、只能是正整数B、一定是大于1的正整数
C、可以是任意值D、一定是小于1的负数
1625C时,气相反应2A(g)-C(g)+D(g),反应前A(g)的物质的量浓度为Ca,o,速率常数为kA,此反应进行完全(即Ca=0)所需的时间是有限的,用符号=Ca,o/kA,则此反应必为()
A、零级反应B、一级反应
C、二级反应D、0.5级反应
17在25C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ti/2,A
⑵2B—L+M,为二级反应,半衰期为ti/2,B
已知A和B的初始浓度之比Ca,o/Cb,o=2,反应系统中无其它反应发生。
当反应
(1)进行的时间tl=2tl/2,A,反应
(2)进行的时间t2=2tl/2,B时,则A、B物质的量浓度Ca和Cb之间的关系为()
B>Ca=2cb
A、Ca二Cb
C、4ca=3cb
D、Ca=1.5cb
18在一定的T、V条件下,反应机理为A(g)+B(gF井D(g)的反应,其厶rUm=60.0kJ
mor1,则上述正向反应的活化能曰为()
A、一定是大于60.0kJmol-1
B、
一定是等于
60.0kJmol-1
C、一定是大于-60.0kJmol"1
D、
既可以大于也可以小于60.0kJmol-
19在任意条件下,任一基元反应的活化能Ea%(
),任一非基元反应的
活化能EJ()
A、一定大于零
B、
一定小于零
C、一定等于零
D、
条件不全,:
无法确定
20基元反应2A-B,为双分子反应,
此反应的级数(
)
A、可能小于2
B、
必然为1
C、可能大于2
D、
必然为2
答案:
1、D2、B3、A4、D5、C
6、A7
、B8、D
9、D10、C11、A
12、D13、C14、B15、C
16、A
17、D18、A
19、A,D20、Do
二、思考题
1•对于基元反应,反应分子数是否始终等于反应级数?
答:
一般情况下基元反应的反应分子数等于反应级数,但也有例外,如
一双分子反应,当其中某一组分大大过量时,就变成准一级反应,这时反应分子数并不等于反应级数.
2试说明下列反应是否为基元反应,为什么?
(1)2N0(g)+2H2(g)—N2(g)+2H20(g)
(2)H2+CI2—2HC1,其速率方程为
答:
(1)必定不是基元反应,因为反应分子数不可能大于3o
(2)不是基元反应,因为基元反应分子数不可能为分数。
3.反应A2+B2—2AB,在某条件下速率方程为v二,若改变条件,速率方程为v二
kc;:
cb,有可能吗?
纳出
答:
有可能,因为反应动力学方程式是在大量实验的基础上,由实验数据归
来的•所以反应条件改变时,实验数据也将改变,得出来的动力学方程也会改变,所以
说有可能。
4.反应2A—B,若A的初始浓度为ImolI-1,经反应后,A消耗掉3/4的时间
为半衰期的3倍,求此反应的级数。
答:
2级。
因为A消耗掉3/4的时间,实际上是先反应掉A的1/2,所用时间为匕2,
剩下的1/2再反应掉一半,即原来A的1/4,这时所用时间为3匕2—匕尸2匕2,即起始浓度降低一半,半衰期增加1倍,半衰期与起始浓度成反比•故反应为二级反应。
5.反应A—B,若A完全反应掉所需时间是半衰期的2倍,写出其反应的速率方程。
答:
A完全反应掉可分两步,先反应1/2所用时间为仏,再反应掉1/2所用时间
仍为匕2,说明前1/2和后1/2的反应速率相等,与浓度无关,故反应为零级反应,其速度方程为V二k或Ca~Ca,o=-kt
某反应的动力
s1,则该反应必
6.
学方程可以作成一直线,直线斜率的单位为定是一级反应,这种说法对吗?
为什么?
答:
并不一定就是一级反应。
一级反应的线性关系是lnc/[c]〜t,速率常数单
位是s二符合这种情况,但符合这种情况的并不只是一级反应一种,如反应为二级反应,且初浓度之比不等于计量系数之比的有两种反应物参加的反应,其线
性关系为InCA/CB-t,直线斜率为(CaoCb,o)k,其单位也为S_1o
7.
(1)各种复合反应的速率是否都决定于最慢的反应步骤?
(2)连串反应的各步反应速率是否能比控制步骤的反应速率快得多?
答:
(1)不对。
如平行反应总的反应速率等于各步的反应速率之和,只有连串反应的速率才取决于最慢的反应步骤
(2)不对。
连串反应A->B->C,第一步是控制步骤。
虽然第二
步B-C的反应速率常数很大,有快的可能,但实际上快不起来,因为没有足够的B供其反应。
在稳态时第二步的速率等于第一步的速率,所以有时我们说控制步骤是最慢的一步,在连串反应中某步快,某步慢,并不指实际的速率快与慢,而是指反应能力的快与慢。
8.4—胺基偶氮苯用发烟硫酸催化,为连串反应:
4-胺基偶氮苯…〉一磺化物匸。
?
>二磺化物
已知第二步的活化能大于第一步,即Ea2>Eal,若一磺化物为目的产物,应
如何控制温度?
答:
因一般说来,活化能大的反应对温度更敏感,现在Ea2>Eal,所以为抑制第二步反应,应该采用低温反应。
例如磺化温度为0C时,36小时内产物基本上是一磺化物,当温度升高到10〜12C,反应24h,则一磺化物与二磺化物各占一半,而当温度升到19〜20C,反应12小时,基本上全得到二磺化物。
9.某对峙反应,当采用某一催化剂后,正反应的活化能降低了20%,频率因子增加了2倍,试问该催化剂对逆反应的活化能也同样降低了20%,频率因子增加了2倍吗?
答:
因为催化剂不改变反应热,即在恒容时,△H不变,对于可逆反应,因为厶H二E&正-E&逆,所以米用催化剂时,E"下降了20%•而陕逆不一定下降20%,实际上E&逆下降的数值应该和E。
正下降的数值相同,只有当陕正二E。
逆时,其下降的百分数才相等,否则就不相同.
又因为催化剂不改变平衡状态,即k不发生变化,而k二k正/k逆,将阿伦尼乌斯式代入:
-Eal
人a/rtA1-.R7
△H不变,k不变,所以A正/A逆不变,所以逆反应的频率因子也同样增加了2倍。
10.链反应的一般分为哪几个步骤?
答案:
链的开始,链的传递,链的终止。
三、计算题
1・下列反应依次为反应
(1),
(2)中,已知反应
(1)为基元反应
(1)A?
+B2—卜2AB
11
(2)2A2B2-k「AB
试确定反应
(2)的速率方程、速率常数、反应级数。
答案:
速率方程v-kiCA.CB.速率常数为kl,此反应对A2、B2各为一级反应,总反应级数为2o
2.氯代甲酸二氯甲酯(CICOOCCIs)的热分解反应为
C1C00CCI3(g)—2C0C12(g)
巳知反应速率常数k与起始浓度无关。
将某一定量的CICOOCCIs迅速引入一个280C的容器中,经45秒测得压力为2.476kPa,经过极长时间后压力为4.008kPa,求反应速率常数。
答案:
速率常数为5.916x10s'1
3.反应A(g)十2B(g)—C(g)的速率方程为v42的A、
B混合气体通入恒温密闭抽空容器中进行反应,起始系统总压为60.8kPa反应进
行150s容器内压为20.4kPa试计算,
(1)速率常数k
⑵反应进行到150s时,A的转化率
(3)该反应的半衰期。
4.
氤酸鞍在水溶液中转化为尿素的反
列数据:
t,小时
豆j
o/molf
0.05
0.10
0.20
37.03
19.15
9.45
NHiOCN的起始浓度Ca
试确定此反应级数。
答案:
反应级数为2
别为5.484X10_2s_1和1.080X10_4s_1
(1)求该反应的活化能;
(2)该反应在30C时进行1000秒,问转化率若干?
答案:
(1)Ea=97730Jmol-;
(2)转化率为81.2%。
此反应在密闭抽空体积一定的容器内进行,651K时,反应物转化25%需时151.5
分,反应的活化能为219.2kJmol-1,若起始时系统压力为33.33kPa,欲使2分钟内系统
总压为40kPa,贝u温度应控制在多少度?
答案:
温度应控制在450.6C
7.对于1/2级反应Af产物,试推导其速率方程的积分式及半衰期的表达式,
并写出其速率常数的单位。
答案:
速率方程的积分式为c;%-c;2=2t;半衰期的表达式为
切二晋(72-1)ca,o速率常数的单位:
mol】2严s'1
&在450K的真空容器中,放入初始压力为213kPa的A(g),进行下列一级热分解反应:
A(g)fB(g)+C(g)
反应进行了100s时,实验测得系统的总压力为233kPa,试求此反应的速率常数及
半衰期为若干?
答案:
k=9.860X10*ti/2=703s
9、气相反应C0(g)+C12(g)fC0C12(g)是一个二级反应,当C0(g)和门2(g)
的初始压力均为10kPa时,在25C时反应的半衰期为lh,在35C时反应的半衰期为l/2ho
(1)计算25C和35C时反应的速率常数;
ko=5.2x
(2)计算该反应的阿伦尼乌斯活化能E。
和指前因子koo答案:
ki=0.lkPa-1h_1,k2=0.2kPa_1h_1Ea=55.47kJmo
-i-i
108kPs「h1
10、反应:
H2+C12—2HCI的反应机理为:
CDJ>2CI
ClH2」》HCIH
HCl2?
>HCICl2CI—k4>Cl2
d[HCI]其中,Cl、H为活泼的中间产物,试用稳态近似法推导厂
12
的速率方程
答案:
kM[CL]2
dt