第十二章化学动力学基础二练习题及答案.docx
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第十二章化学动力学基础二练习题及答案
第十二章化学动力学基础
(二)—练习题
一、判断题:
对1.碰撞理论成功处之一,是从微观上揭露了质量作用定律的本质。
错2.确切地说:
“温度升高,分子碰撞次数增大,反映速度也增大”。
对3.过渡状态理论成功的地方,只要明白活化络合物的结构,就可以够计算出速度常数k。
错4.选择一种催化剂,能够使ΔG>0的反映得以进行。
对5.多相催化一般都在界面上进行。
对6.光化学反映的低级阶段A+hv的速度与反映物浓度无关。
错7.酸碱催化的特征是反映中有酸或碱存在。
错8.催化剂在反映前后所有性质都不改变。
错9.依照光化当量定律,在整个光化学反映进程中,一个光子只能活化一个分子,因
此只能使一个分子发生反映。
二、单选题:
1.微观可逆性原则不适用的反映是:
A
(A)H2+I2=2HI;(B)Cl·+Cl·=Cl2;
(C)蔗糖+H2O=C6H12O6(果糖)+C6H12O6(葡萄糖);
(D)CH3COOC2H5+OH-=CH3COO-+C2H5OH。
2.双分子气相反映A+B=D,其阈能为40kJ·mol-1,有效碰撞分数是6×10-4,该反
应进行的温度是:
A
(A)649K;(B)921K;(C)268K;(D)1202K。
3.双分子气相反映A+B=D,其阈能为kJ·mol-1,反映在400K时进行,该反映的
活化焓
为:
C
(A)kJ·mol-1;(B)kJ·mol-1;
(C)kJ·mol-1;(D)kJ·mol-1。
4.关于阈能,下列说法中正确的是:
A
(A)阈能的概念只适用于基元反映;(B)阈能值与温度有关;
(C)阈能是宏观量,实验值;(D)阈能是活化分子相对平动能的平均值。
5.在碰撞理论中,碰撞直径d,碰撞参数b与反射角θ的理解,不正确的是:
C
(A)0
(C)若b=0,则θ=0;(D)若b=0,则θ=π。
6.由气体碰撞理论可知,分子碰撞次数:
D
(A)与温度无关;(B)与温度成正比;
(C)与绝对温度成正比;(D)与绝对温度的平方根成正比。
7.有关碰撞理论的叙述中,不正确的是:
C
(A)能说明质量作用定律只适用于基元反映;(B)证明活化能与温度有关;
(C)可从理论上计算速度常数与活化能;(D)解决分子碰撞频率的计算问题。
8.有关过渡状态反映速度理论的叙述中,不正确的是:
D
(A)反映分子组实际经历途径中每一个状态的能量都是最低;
(B)势能垒是活化络合物分子在马鞍点的能量与反映物分子的平均能量之差;
(C)活化络合物在马鞍点的能量最高;
(D)反映分子组越过马鞍点后可能返回始态。
9.对于气相基元反映,下列条件:
(1)温度降低;
(2)活化熵
越负;(3)活化焓
越负;(4)分子有效碰撞直径越大。
能使反映速度变大的条件是:
B
(A)
(2)(4);(B)(3)(4);(C)
(2)(4);(D)
(1)
(2)(4)。
10.若两个同类的气相反映的活化焓
值相等,在400K时,两个反映的活化熵
(1)-
(2)=10J·mol-1,则这两个反映的速度之比:
D
(A)k1/k2=;(B)k1/k2=;
(C)k1/k2=;(D)k1/k2=。
11.按照过渡状态理论,液相分子重排反映中:
C
(A)Ea=
;(B)Ea=
-RT;
(C)Ea=
+RT;(D)Ea=
/RT。
12.下列各式中,活化能Ea、临界能Ec和标准活化焓
的关系正确的是:
A
(A)Ea>Ec>
;(B)
>Ea>Ec;
(C)Ec>
>Ea;(D)Ec>Ea>
。
13.林德曼单分子反映机理如下:
A+A
A+A*,A*
B+C。
压力增加时:
B
(A)k1[A]2增加占优势;(B)k-1[A*][A]增加占优势;
(C)k2[A*]增加占优势;(D)k1[A]2和k2[A*]的增加同时占优势。
14.下列哪个光化学反映中,光的量子产率Φ最大的是:
C
(A)2HIH2+I2;(B)3O23;
(C)H2+Cl2;(D)H2SH2+S(g)。
15.必然温度下,某液相反映An++Bm-
Cn++D,当在体系中加入某电解质以
增加离子强度时,则k1,k-1的转变为:
D
(A)k1不变,k-1增加;(B)k1不变,k-1减少;
(C)k1减少,k-1增加;(D)k1减少,k-1不变。
16.溶剂对溶液中反映速度的影响,以下说法中正确的是:
B
(A)介电常数较大的溶剂有利于离子间的化合反映;
(B)生成物的极性比反映物大,在极性溶剂中反映速度较大;
(C)溶剂与反映物生成稳固的溶剂化物会增加反映速度;
(D)非极性溶剂对所有溶液反映速度都有影响。
17.光化反映的低级阶段A+hν--P,其反映速度:
A
(A)与反映物A的浓度无关;(B)与反映物A的浓度有关;
(C)与入射光的频率有关;(D)与入射光的强度无关。
18.按照光化当量定律:
C
(A)在整个光化进程中,一个光子只能活化一个原子或分子;
(B)在光化反映的低级进程中,一个光子活化1mol原子或分子;
(C)在光化反映的低级进程中,一个光子活化一个原子或分子;
(D)在光化反映的低级进程中,一爱因斯坦能量的光子活化一个原子或分子。
19.一个化学体系吸收了光子以后,将引发下列哪一种进程:
D
(A)引发化学反映;(B)产生荧光;
(C)发生无辐射跃迁;(D)进程不能肯定。
20.用一束波长为300~500nm的光照射反映体系,有40%的光被吸收,其量子效率:
D
(A)Φ=;(B)Φ>;(C)Φ<;()不能肯定。
21.光合作用反映6CO2+6H2O=C6H12O6+6O2,每生成一个C6H12O6,需要吸收多少个
光子:
D
(A)6;(B)12;(C)24;(D)48。
22.速度常数与温度的关系式中,最精准的是:
C
(A)k=A·exp(-Ea/RT);(B)lnk=-Ea/RT+B;
(C)lnk=lnA+mlnT-Ea/RT;(D)(kt+10n)/kt=rn。
23.光化反映与黑暗反映(热反映)的相同的地方在于:
A
(A)都需要活化能;(B)温度系数都很小;
(C)反映均向着ΔrGm(T,p,W’=0)减少的方向进行;
(D)化学平衡常数与光强度无关。
24.有关催化剂的性质,说法不正确的是:
B
(A)催化剂参与反映进程,改变反映途径;
(B)催化反映频率因子比非催化反映大得多;
(C)催化剂提高单位时刻内原料转化率;
(D)催化剂对少量杂质敏感。
25.破坏臭氧的反映机理为:
NO+O32+O2,NO2+ONO+O2,
其中NO是:
C
(A)总反映的反映物;(B)中间产物;
(C)催化剂;(D)自由能。
26.酶催化的主要缺点是:
B
(A)选择性不高;(B)极易受酶杂质影响;
(C)催化活性低;(D)对温度反映迟缓。
27.在低于室温的温度下,在固体表面上的气体吸附一般是什么形式:
D
(A)形成表面化合物;(B)化学吸附;
(C)液化;(D)物理吸附。
28.双原子分子在催化剂上吸附发生离解,其Langmuir等温方程式为:
B
(A)
;(B)
;
(C)
;(D)
。
29.为了测定一个吸附剂的比表面积,要求吸附剂和吸附质之间最好的情形是什么?
A
(A)只有物理吸附;(B)只有化学吸附;
(C)既有物理吸附,又有化学吸附;(D)没有吸附。
30.铜催化剂上乙烯加氢反映,表面反映为决速步骤,若铜催化剂对H2及C2H6均为
弱吸附,对C2H4为强吸附,则反映速度r等于:
A
(A)
;(B)
;
(C)
;(D)
。
三、多选题:
1.依照化学反映速度的过渡状态理论,对于气相反映,下列说法不正确的是:
AE
(A)该理论不考虑分子的内部结构和运动状态;
(B)反映进程中,反映分子先碰撞形成过渡态;
(C)活化络合物与反映物之间专门快达到平衡;
(D)反映速度决定于活化络合物的分解速度;
(E)该理论能够计算出任意反映的速度常数。
2.以下正确的结论是:
DE
(A)能垒即为反映的活化能;
(B)能垒即为活化络合物与反映物分子间零点能之差;
(C)能垒在数值上与阈能相等;
(D)能垒是活化能那个物理量的实质;
(E)能垒原则上能够通过量子力学计算求得。
3.对某一反映体系,说法正确的是:
DE
(A)
越负,速度越快;(B)
越这正,速度越快
(C)Ea越大,速度越快;(D)Ea越小,速度越快;
(E)
越大,速度越快。
4.光作用下O2可能变成O3,当1molO3生成时,吸收×1023个光量子,此光化
反映的量子效率是:
D
(A)Φ=1;(B)Φ=;(C)Φ=2;(D)Φ=3;(E)Φ=5。
5.对光化反映,下列说法不正确的是:
AD
(A)反映时体系的自由能都增加;
(B)不能用一般热力学平衡常数来表达平衡时体系的组成;
(C)反映的活化能来自光子的能量;
(D)反映速度受温度的影响大;
(E)有些光化反映的速度与反映物浓度无关,只决定于辐射强度。
6.BET吸附理论以为吸附能够是多分子层,而且各层之间吸附性质是:
BE
(A)“垂直方向”作使劲结果;(B)范德华力作用结果;
(C)与分子间彼此碰撞有关;(D)与分子的热运动有关;
(E)与各层间吸附分子的吸附与脱附动态平衡有关。
7.下列关于催化剂的叙述不正确的是:
CE
(A)不改变基元反映的级数;(B)改变频率因子;
(C)不参与化学反映;(D)不改变热力学平衡常数;
(E)催化剂能改变反映体系的始终态。
8.对于气相反映,下列条件中不能使反映速度加速的是:
BD
(A)温度升高;(B)温度降低;(C)
越正;
(D)
越负;(E)
越负。
9.按照兰缪尔(Langmuir)气-固吸附理论,下列叙述中错误的是:
BE
(A)吸附是单分子层的;(B)吸附热与气体压力成正比;
(C)吸附分子间无作使劲;(D)吸附量与气体分压成正比;
(E)吸附必然是物理吸附。
10.气体在固体催化剂表面发生反映,一般有几个步骤进程?
B
(A)3;(B)5;(C)4;
(D)6;(E)2。
四、主观题:
1.298K,pH=5时,蔗糖转化反映有一个常数的半衰期为500分钟,在同一温度下,
当pH=4时,常数半衰期为50分钟,试问蔗糖转化反映:
A(蔗糖)+H+的速
率方程
中,a、b值为多少?
2.经研究,反映Fe3++V3+=Fe2++V4+的反映机理为:
Fe3++V4+
Fe2++V5+(快速平衡反映)
V5++V3+
2V4+(慢反映)
(1)推导出正向总反映的速度方程;
(2)若是第一步的ΔHm=kJ·mol-1,总的表观活化能Ea=kJ·mol-1。
求第二
步的活化能E2;
(3)对于第二步的逆向反映,25℃,若是k-2=·mol-1·s-1,按照过渡状态理论,
与频率因子相应的数值按1013dm3·mol-1·s-1,活化熵
=J·K-1,计算其活化焓。
3.用波长3130nm的单色光照射丙酮蒸气,有下列分解反映:
(CH3)2CO(g)+hν2H6(g)+CO(g),若反映池容积为59cm3,丙酮吸收入射光的
%,反映温度为567℃,起始压强为kPa,终态压强为kPa,入射
光的能量是×10-3焦/秒,照射7小时,计算该反映的光量子效率。
4.473K时,测量O2在某催化剂上吸附作用,当平衡压强别离为p、10p时,每克催
化剂吸附O2别离为2.5cm3与4.2cm3(巳换算成标准状态),设吸附服从于Langmuir公
式,计算当O2的吸附量为饱和吸附量一半时,平衡压强是多少?
5.实验测得NO在Pt上的催化分解反映:
2NON2+O2的速度方程为:
。
假定吸附服从Langmuir方程,试用拟出合理反映机理,导出上述
速度方程,若NO的吸附热为80kJ·mol-1,O2的吸附热为100kJ·mol-1,反映的表观活
化能为60kJ·mol-1,计算表面反映的真实活化能。
第十二章化学动力学基础
(二)—练习题答案
四、主观题答案:
1.解:
反映有一常数半衰期,温度必然,t1/2与A的起始浓度无关,因此对于蔗糖是
一级反映,∴a=1
pH=5[H+]=10-5,pH=4[H+]=10-4
则有:
2.解:
(1)
,
用平衡近似法:
(2)
,所以:
Ea=E1+E2-E-1=E2+ΔH
E2=Ea-ΔH=-=kJ·mol-1
(3)第二步的逆反映为:
2V4+
V5++V3+,双分子反映
3.解:
(CH3)2CO(g)
C2H6(g)+CO(g)
p000
p0-xxx总压p=p0+x,∴x=p-p0
起反映的摩尔数n=(p-p0)V/RT
=(104418-102165)×59-6/×840)=×10-5mol
吸收的光能E=×10-3×7×3600×=×102J
1爱因斯坦=1U=×109/3130=×105J
吸收光量子摩尔数n'=E/U=×102/×105=×10-4mol
Φ=×10-5/×10-4=
4.解:
Langmuir公式:
∴
,解得:
Vm=4.545cm3,K=
当V=½Vm=½×=2.2715cm3,
∴p=
5.解:
假定反映历程为:
NO+[S]
NO[S]
NO[S]
½N2[S]+½O2[S](慢)
N2[S]
N2+[S]
O2[S]
O2+[S]
反映由第二步控制,r=-dpNO/dt=k2θNO
,由题可知:
N2吸附极弱,O2吸附较强,
则有:
∴
Ea=E2+QNO-QO2
E2=Ea-QNO+QO2=60-(-80)+(-100)=40kJ·mol-1