厦门大学物化动力学4动力学练习1与答案.docx

1、厦门大学物化动力学4动力学练习1与答案动力学练习1与答案-06级（化学、高分子）一、选择题 ( 共22题 )1. 反应 A + BC AB + C 的焓变 rHm 0，A ，C 是自由基， AB ， BC 是分子 AB，BC 的摩尔键焓。以下哪个关系式可以近似估算该反应的活化能 Ea？ ( ) (A) 0.055 AB (B) 0.055 AB+ rHm (C) 0.055 BC (D) 0.055 BC- rHm 2. 反应 AB (I)；AD (II)，已知反应 I 的活化能 E1大于反应 II 的活化能 E2，以下措施中哪一种不能改变获得 B 和 D 的比例？ ( ) (A) 提高反应温

2、度 (B) 延长反应时间 (C) 加入适当催化剂 (D) 降低反应温度 3. 某二级反应，反应物消耗 1/3 需时间 10 min，若再消耗 1/3 还需时间为： ( ) (A) 10 min (B) 20 min (C) 30 min (D) 40 min 4. 两个活化能不相同的反应，如 E2 E1，且都在相同的升温度区间内升温， 则： ( ) (A) (B) （C） (D) 5. 对于反应 2NO2= 2NO + O2，当选用不同的反应物和产物来表示反应速率时，其 相互关系为： ( ) (A) -2dNO2/dt = 2dNO/dt = dO2/dt (B) - dNO2/2dt = d

3、NO/2dt = dO2/dt = d /dt (C) - dNO2/dt = dNO/dt = dO2/dt (D) - dNO2/2dt = dNO/2dt = dO2/dt = 1/V d /dt 6. 反应 A 产物 为一级反应，2B 产物 为二级反应，t(A) 和 t(B) 分别 表示两反应的半衰期，设 A 和 B 的初始浓度相等，当两反应分别进行的时间为 t = 2t(A) 和 t = 2t(B) 时，A，B 物质的浓度 cA，cB的大小关系为： ( ) (A) cA cB (B) cA= cB (C) cA E2 E3，C 是所需要的产物，从动力学角度考虑，为了提高 C 的产量，

4、选择反应温度时，应选择： ( ) (A) 较高反应温度 (B) 较低反应温度 (C) 适中反应温度 (D) 任意反应温度 11. 某气相 1-1 级平行反应 MR；MS，其指前因子 A1= A2，活化能 E1E2，但均与温度无关，现测得 298 K 时 ，k1/ k2= 100，则 754 K 时 k1/k2为： ( ) (A) 2500 (B) 2.5 (C) 6.2 (D) 缺活化能数据，无法解 12. 1-1 级对峙反应 由纯 A 开始反应，当进行到 A 和 B 浓度相等的时间为： (正、逆向反应速率常数分别为 k1 ，k2) ( ) (A) t = ln (B) t = (C) t =

5、 (D) 13. 如果某反应的 rHm= 100Jmol-1，那么活化能 Ea 将： ( ) (A) Ea 100Jmol-1 (B) Ea 100Jmol-1 (C) Ea 100Jmol-1 (D) 都可以 14. A，B 构成 1-1 级对峙反应，用 H+ 催化可构成 2-2 级对峙反应， 则 k1， k2， k3， k4的关系为： ( ) (A) k1= k3， k2= k4 (B) k1. k3= k2. k4 (C) k1+ k3= k2+ k4 (D) k4. k1= k2. k3 15. 若反应 A + B C +D 正逆向均为二级反应， 则平衡常数 K 与正逆向速率常数k+

6、, k- 间的关系为： ( ) (A) K k+/ k- (B) K N2 dp(N2)/dt =k (0.132) kPah-1, k=0.00500 h-1 反应为准一级, 反应进行一半时间为 139 h 。 (4分) （c） ln , k2/k1=7.585, k2(T=823 K)=0.0379 h-1 实验1在T=823 K时，初始速率为0.0100 kPah-1 (3分) 23. 15 分 (5326) 答 设反应速率方程为 -dp1/dt = k p1 x p2 y 据第一次实验： p2 p1 则 r = k p1x ， k = k p2 y 因为 ln p1 t 为一条直线，这

7、是一级反应的特征， 所以 x = 1 (3分) 据第二次实验： t = 1 h 反应未完成百分数 = (p- p)/(p- p0) = 70% t = 2 h 反应未完成百分数 = 50%，即反应了 70% 之 30% 分数寿期与初始浓度无关，即一级反应之特征， 此时 r = k p1 xp2 y = k p1( x + y)， x + y = 1 y = 0 (6分) 推测反应历程如下： N2O5(1) NO2(3) + NO3 NO2(2)2NO2 应用稳态法可得 r = k1 k2 p2 p1 / (k-1 p3 + k2 p2) 当 k2p2 k-1 p3， r = k1 p1 与结果

8、相符 (6分) 24. 10 分 (5521) 答 用作图法或斜率法（二点）求斜率 t/h 0 5 10 26 53 80 斜率 0.074 0.042 0.016 0.0115 0.0111 后三点为一直线，是长寿命放射性元素。 t=ln2/k=ln2/斜率=26.6 h 是As （4分） 前几点斜率不一致，除短寿命组分之放射性外，尚有长寿命放射性，应进行校正。 t/h lg(As计数) As计数 校正计数 lg(As计数) 斜率 0 1.90 79 201 2.30 5 1.85 71 49 1.69 -0.122 10 1.79 62 12 1.11 -0.116 t(短寿命)=ln2/

9、斜率=0.30110 h/0.119=2.53 h ， 故为Mn （6分）25. 5 分 (5455) 答 20Sr20Sr0exp(kt) , kln2t m（20Sr）m0（20Sr）exp（tt）ln2 （1 g）exp0.0240.18 g (5分) 26. 5 分 (5904) 答 1) dO/dt=k1NOO2-k2ONO-k3O2=0 O=k1NOO2/(k3O+k2NO) 代入 dNO/dt=k1NOO2+k2ONO 即得 （3分）2) k3Ok2NO dNO/dt=k1NOO2 （2分）三、问答题 ( 共 6题 )27. 10 分 (5989)答 Co(CN)5(H2O)2-

10、Co(CN)52- + H2O Co(CN)52- + H2OCo(CN)5(H2O)2- Co(CN)52- + xX-Co(CN)5x3- （5分） 对Co(CN)52- 应用稳态近似，得到 Co(CN)52-=k1Co(CN)5(H2O)2-/(k2H2O+k3X -) r=k3Co(CN)52-X -=k1k3Co(CN)5(H2O)2-X -/(k2H2O+k3X -) （3分） 式中，k1k3=k ，k3=a ，k2H2O=b或 k2=b 因H2O为溶剂浓度，反应中 恒定不变 （2分）28. 10 分 (5991) 答 反应历程：V3+ + Cu2+V4+ + Cu+ ， Cu+

11、+ Fe3+Cu2+ + Fe2+ （4分） 验证：由反应历程可得总反应方程 V3+ + Fe3+ V4+ + Fe2+ （1分） 对Cu+应用稳态近似，Cu+=k1V3+Cu2+/(k2Fe3+ r= -dV3+/dt=dFe2+/dt=k2Cu+Fe3+=k1V3+Cu2+ （2分） 由上述速率方程，似乎难于确定哪一步是决速步，但由于对Cu+应用了稳态近似， 其条件是消耗Cu+之反应较生成Cu+之反应要容易，即 k1k2，故决速步应为 V3+ + Cu2+ V4+ + Cu+。 （3分）29. 10 分 答 Hss = (k1/k4H2)1/2 r= k2C6H5CH3H (5分) k =

12、 k2(k1/k4)1/2 Ea = E2 + (E1-E4) E1= 435 kJmol-1 E2= 0.05 (C6H5-CH3) = 19 kJmol-1 (3分) E4= 0 0.055 20.9 Ea = 237 kJmol-1 236.8 238.4 238.9 (2分)30. 答：（a）OCl+H2OHOCl + OH （1） （2分） HOCl+ICl+OI+H+ （2） （2分） 设（2）为速控步，（1）能快速建立平衡，则 （2分） （ 推测反应历程如下： I- + H2OHI + OH- HI + ClO-IO- + H+ + Cl- 应用平衡假设可得： r = k2KI-ClO-OH-1 ） （b）设计机理为 （1） （1分） （2） （1分） （3） （2分） （1分） （2分）代入得 （2分）