第七章 化学动力学习题(07)

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07 第七章 均相反应动力学基础

07 第七章  均相反应动力学基础


二、复合反应的速率方程式
1. 平行反应
k1 A B P 主反应 k2 A B S 副反应
a1 b1 rP k1cA cB a2 b2 rS k2cA cB
rP k1 a1 a2 b1 b2 cA cB rS k2
ρ :选择率
(1)ρ增大,反应的选择性增大
2. cA,0 ≠ cB,0 cA ≠ cB
rA=kcAcB
cA,0xA = cB,0xB
rA k (cA,0 cA,0 xA )(cB,0 cB,0 xB ) kcA,0 (1 xA )(cB,0 cA,0 xA )
cB,0 令: M rA kcA,0 2 (1 xA )( M xA ) cA,0
ln ln 1 xB cA,0 ( M 1)kt 1 xA 1 xB (cB,0 cA,0 )kt 1 xA
p11,例7-1
三、一级可逆反应
垐 1垎 A噲 垐P k
2
k
A的反应速率为正、逆反应速率的代数和:rA = k1cA-k2cP
rA k1cA k2cP ( k1 k2 )cA,0 ( xA,e xA )
(1)φ(c) 用幂级数的形式表示: (c ) cAcB (2)α,β为反应物A,B的反应级数 (3) α+β= n称为反应总级数。反应级数越高,浓度的变化对反应 速率的影响越显著 (4)基元反应,α,β与计量系数相等 (5)非基元反应,α,β由实验测定,可为整数或分数
四、反应速率的温度效应f(T) (p7)
nA = nA,0(1 - xA,0)
cA = cA,0(1 - xA,0) 1 dnA 1 nA,0dxA 用转化率表示反应速率:rA V dt V dt nA,0 xA 用转化率表示反应进度: νA

物理化学(王海荣主编)第七章化学动力学解答

物理化学(王海荣主编)第七章化学动力学解答

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2019/8/24
(4)有效碰撞的概率P(probability factor)
(1)从理论计算认为分子已被活化,但由于有 的分子只有在某一方向相撞才有效;
(2)有的分子从相撞到反应中间有一个能量传
递过程,若这时又与另外的分子相撞而失去能量,
则反应仍不会发生;
反应的速率由活化络合物转化成产物的速率决定。
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2019/8/24
过渡态理论
图6.3 过渡状态理论和活化能示意图
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2019/8/24
过渡态理论
活化络合物所具有的能量和反应物分子平均能量之差即 为反应活化能。
活化络合物不稳定 ,化学键会断裂,可能 生成产物使反应向正方 向进行,也可能生成反 应物向逆向进行。
(2)有效碰撞的能量因子
分子互碰并不是每次都发生反应,只有相 对平动能在连心线上的分量大于阈能的碰撞才 是有效的,所以绝大部分的碰撞是无效的。
要在碰撞频率项上乘以有效碰撞分数q。
q exp( Ec ) 或q exp( Ea )
RT
RT
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2019/8/24
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2019/8/24
有效碰撞
运动着的A分子和B分子,两者质心的投影落
在直径为 d AB 的圆截面之内,都有可能发生碰撞。
d AB称为有效碰撞直径。
d AB
BA
分子间的碰撞和有效直径
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(1)有效碰撞的碰撞频率

大学物理化学7动力学课后习题及答案

大学物理化学7动力学课后习题及答案

动力学课后习题习题1某溶液中反应A+B →Y 开始时A 与B 的物质的量相等,没有Y ,1h 后A 的转化率为75%,问2h 后A 尚有多少未反应?假设: (1)对A 为一级,对B 为零级; (2)对A ,B 皆为一级; (3)对A ,B 皆为零级。

习题2某反应A →Y +Z ,在一定温度下进行,当t=0,c A,0=1mOl ·dm -3时,测定反应的初始速率υA,0=0.01mOl ·dm -3·s -1。

试计算反应物A 的物质的量浓度c A =0.50mOl ·dm -3及x A =0.75时,所需时间,若对反应物A (i)0级;(ii)1级;(iii)2级;习题3已知气相反应2A+B →2Y A 和B 按物质的量比2:1引入一抽空的反应器中,反应温度保持400K 。

反应经10min 后测得系统压力为84kPa ,经很长时间反应完了后系统压力为63kPa 。

试求:(1)气体A 的初始压力p A,0及反应经10min 后A 的分压力p A ; (2)反应速率系数k A ; (3)气体A 的半衰期。

习题4反应2A(g)+B(g)Y(g)的动力学方程为-tc d d B=k B A 与B 的摩尔比为2∶1的混合气体通入400K 定容容器中,起始总压力为3.04kPa ,50s 后,总压力变为2.03kPa ,试求反应的反应速率系数k B 及k A 。

习题5已知反应2HI →I 2+H 2,在508℃下,HI 的初始压力为10132.5Pa 时,半衰期为135min ;而当HI 的初始压力为101325Pa 时,半衰期为13.5min 。

试证明该反应为二级,并求出反应速率系数(以dm 3·mol -1·s -1及以Pa -1·s -1表示)。

习题6某有机化合物A ,在酸的催化下发生水解反应。

在50℃,pH=5和pH =4的溶液中进行时,半衰期分别为138.6min 和13.86min ,且均与c A,0无关,设反β]H [d d A A A )(+=-c c k tc a(i)试验证:α=1,β=1 (ii)求50℃时的k A(iii)求在50℃,pH=3的溶液中,A 水解75%需要多少时间?习题7在定温定容下测得气相反应的速率方程为:A p A 720K 时,当反应物初始压力p A,0=1333Pa ,p B,0=3999Pa 时测出得用总压力表示的初始反应速率为-t=0=200Pa -1·min -1。

第七章 化学动力学 章末习题

第七章 化学动力学 章末习题

第七章 化学动力学章末总结一、内容提要1. 基本概念(1)化学动力学的研究对象研究化学反应的速率和机理以及影响速率的各种因素,如温度、浓度、压力、催化剂、介质和分子结构等。

(2)动力学曲线动力学曲线即反应物或生成物的浓度随时间的变化曲线。

(3)转化速率对应于指明的化学计量方程,反应进度ξ在t 时刻的变化率称为该反应的转化速率,用d dtξ表示,单位为1mol s - 。

(4)化学反应速率 单位体积内的转化率称为反应速率,1d r V dt ξ=。

(5)基元反应与非基元反应① 基元反应:反应物分子一经碰撞直接变成产物。

② 非基元反应:若反应物到产物,必须经过中间步骤称为非基元反应或复杂反应。

(6)反应的速率方程表示反应速率与浓度等参数之间的关系,或表示浓度等参数与时间的关系的方程称为反应的速率方程。

(7)速率系数速率方程中的比例系数称为速率系数或速率常数,用k 表示。

①k 的物理意义:数值上相当于反应物均为单位浓度时的反应速率。

②特点:A. k 数值与反应物的浓度无关。

在催化剂等其他条件确定时,k 的数值仅是温度的函数;B. k 的单位随着反应级数的不同而不同;C. k 的数值直接反映了反应速率的快慢。

(8)质量作用定律基元反应的速率与各反应物浓度的幂乘积成正比,其中各浓度项的方次即为反应方程中各物质的系数,这就是质量作用定律,它只适用于基元反应。

(9)反应级数在反应的速率方程中,所有浓度项方次的代数和称为该反应的级数,用n 表示。

n 可以是正数、负数、整数、分数或零,也有的反应无法说出其反应级数。

(10)反应分子数在基元反应中,反应物分子数之和称为反应分子数,其数值为1,2或3。

2. 具有简单级数反应的特点(1)零级反应定义:反应速率与反应物浓度的零次方成正比,即与反应物的浓度无关。

特点:微分式 0dx k dt= 积分式 0x k t = 线性关系 ~x t半衰期 1022a t k =0k 的单位 3m o l d m - 或 [ -1浓度][时间] (2)一级反应定义:反应速率与反应物浓度的一次方成正比。

第07章基元反应动力学习题及答案

第07章基元反应动力学习题及答案

第07章基元反应动力学习题及答案第07章基元反应动力学习题及答案3第七章 基元化学反应动力学习题及答案1. N 2O 5在25℃时分解反应的半衰期为5.7h, 且与N 2O 5的初始压力无关。

试求此反应在25℃条件下完成90%所需时间。

解:由题意知此反应为一级反应 111216.07.56932.06932.021-===h t kt k y1)11ln(=-h k y t 9.181216.0/)%9011ln(/)11ln(1=-=-=即完成90%所需时间为18.9h 。

2.异丙烯醚气相异构化成丙烯酮的反应是一级反应,其反应速率系(常)数与温度的关系为:k /s -1 =5.4×1011exp(-122 474 J ·mol -1/RT ),150℃下,反应开始时只有异丙烯醚,其压力为101 325 Pa ,问多长时间后,丙烯酮的分压可达54 kPa ?解:k /S-1=5.4×1011exp[-122474/8.314×(150+273)] =4.055×10-4据题意:ktppt=0ln4t410005.454000101325101325ln-⨯=-t =1877S3. 双分子反应2A(g)−→−kB(g) + D(g),在623K 、初始浓度为0.400mol dm -3时,半衰期为105s,请求出(1) 反应速率系数k(2) A(g)反应掉90%所需时间为多少?(3) 若反应的活化能为140 kJ mol -1, 573K 时的最大反应速率为多少? 解:(1) r = k [A]2 , t 0.5= 1/(2 k [A]0) , k = 0.012dm 3mol -1s -1 (2) 1/[A] – 1/[A]0 =2 k t , t = 945 s(3) ln(k/k ’)=(E a /R )(1/T ’-1/T ) , 573K 时k = 0.00223dm 3mol -1s -1,最大反应速率r max = k [A]02=3.6×10-4 moldm -3s -1.4. 450℃时实验测定气相反应3A + B →2C 的速率数据如下;实验 初压 / Pa 初速率-dp B / dt / (Pa/h) P A,0 P B,01. 100 1.00 0.0100 2. 200 1.00 0.0400 3. 400 0.50 0.0800 (1)若反应的速率方程为r = kP A x P B y ,求x 、y 及k 。

第七章 化学动力学习题

第七章 化学动力学习题

第七章化学动力学习题一、填空题1. 基元反应A+2B =2C, 反应物的消耗速度率和产物的生成速率的速率常数分别为k 、k 和k ,则三者之间的关系为k = .2. 已知反应2A --> P, A 的半衰期与其初始浓度成正比,此反应为 级.3. 催化剂可加快反应速率的主要原因是降低活化能或 .4. 质量作用定律表述为: .5. 某一级反应,在20 ℃时反应物浓度减少为原来的一半需要用10分钟, 此反应的速率常数为 .6. 催化剂只能改变 而不能改变 .7. 反应aA →产物, 若为一级反应,以 对时间t 作图可得直线;若为二级反应,以 对t 作图可得直线.8. 某对行反应在室温下的正、逆反应速率常数和平衡常数分别为k、k'和K;加入催化剂后,正、逆反应的速率常数和平衡常数分别为k 、k '和K .已知k =10k,则k '= k'及K = K.9. 基元反应2Br·───> Br , k 为用Br·浓度表示的反应速率常数. Br 的生成速率d[Br ]/dt = .10. 某一级反应的半衰期t = 0.01 s,则其反应速率常数k = .二、选择题1. 下列反应中有可能是基元反应的是反应 .A. 2NH ─────-> N + 3HB. CH I + HI───> CH + IC. Pb( C H ) ──> Pb + 4C H ·D. 2H + 2O ────> H O2. 某反应速率常数为0.099 min ,反应物初浓度为0.2 mol.dm , 则反应物的半衰期为 .A. 1.01 min;B. 4.04 min;C. 7.0 min;D. 50.5 min.3. 某反应 a A ──> P, 分别以A 的初浓度[A] = 0.05 mol/L 和[A] = 0.10 mol/L 进行反应, 测得半衰期分别为15 min和30 min, 此反应为 级反应.A. 零,B. 一,C. 1.5,D. 二4. 某反应 a A ──> P, 分别以A 的初浓度[A] = 1.0 mol/L 和[A] = 0.10 mol/L 进行反应, 测得半衰期分别为 1 min 和10 min, 此反应为 级反应.A. 零,B. 一,C. 二,D. 三5. 反应A ─-> P 的速率常数为k =6.93 min . 反应物浓度由0.50 mol/L降到0.25mol/L 所需的时间为 min.A. 0.1,B. 0.2,C. 1.0,D. 106. 反应A + 2 B ─-> P, 以A 的浓度变化和B 的浓度变化表示的速率常数分别为k 和k , 则 .A. 2 k = k ,B. k = 2 k ,C. k = k ,D. k = k7. 反应A + 2 B ─-> P, 以A 的浓度变化和B 的浓度变化表示的反应速率分别为v 和v , 则 .A. v = 2 v ,B. v = 2 v ,C. v = v ,D. v = v8. 某反应的速率常数k = 3.0 mol .dm .min , 此反应为 级反应.A. 零,B. 0.5,C. 1.5,D. 二9. 反应a A ─-> P 的速率常数为0.02 min , 反应物A 的初浓度[A] =1.0 mol.dm .反应的半衰期为 min.A. 25,B. 34.7,C. 41,D. 5010. 某化学反应方程式2A ─> P, 则表明该反应为 .A. 二级反应,B. 双分子反应,C. 基元反应,D. 以上都无法确定三、计算题1. 在恒容容器中发生一级反应4A ─> B+6C (各组分可视为理想气体),反应开始时只有A,压力为13.3 kPa,在1000 K时, 反应40分钟, 测得压力为20 kPa.(1)求反应速率常数k(1000K);(2)若800K时, k(800K) =3.5×10 min ,求活化能Ea.2.某温度下物质A 与等量物质B 混合,反应到1000秒时, A 已反应掉一半.计算反应2000秒后, A 的转化率:(1) 按零级反应计算;(2) 按对A 为一级,对B 为零级计算;(3) 按对A 及B 均为一级计算.3. 反应A+B→P. A 与B 按等摩尔比混合,反应10分钟后, A 反应掉75 %.计算15分钟后, A 反应掉多少?(1)按一级反应; (2)按二级反应; (3)按零级反应.4. 某反应的速率常数为:温度25 ℃35 ℃k 3.46×10 s 1.35×10 s计算该反应的活化能与指前因子.5. 某物质A 的分解反应为一级反应,当初浓度为0.1 mol.dm 时, 经50分钟分解20 %.求:(1) 反应速率常数k;(2) 半衰期t ;(3) 起始浓度为0.02 mol.dm 时,分解20 %所需时间.。

无机化学练习题(含答案)第七章 化学动力学基础

无机化学练习题(含答案)第七章 化学动力学基础

第七章化学动力学基础7-1:区别下列概念:(a) 碰撞理论和过渡态理论;(b) 有效碰撞与无效碰撞;(c) 活化能与反应热;(d) 均相催化剂与多相催化剂;(e) 催化剂、助催化剂与阻化剂;(f) 物理吸附与化学吸附;(g) 反应分子数与反应级数;(h) 单分子过程和双分子过程。

答:(a) 碰撞理论和过渡态理论是描述反应速率理论的两个不同理论:碰撞理论:1918 年Lewis 运用气体分子运动论的成果提出的一种反应速率理论。

它假设:①原子、分子或离子只有相互碰撞才能发生反应,即碰撞是反应的先决条件;②只有少部分碰撞能导致化学反应,大多数反应物微粒碰撞后发生反弹而与化学反应无缘。

过渡状态理论:20 世纪30 年代,在量子力学和统计力学发展基础上,由Eyring等提出的另一种反应速率理论。

它认为反应物并不只是通过简单碰撞就能变成生成物,而是要经过一个中间过渡状态,即反应物分子首先形成活化络合物,通常它是一种短暂的高能态的“过渡区物种”,既能与原来的反应物建立热力学的平衡,又能进一步解离变为产物。

(b) 在碰撞理论中,能导致化学反应的碰撞为有效碰撞,反之则为无效碰撞。

(c) 为使反应得以进行,外界必需提供的最低能量叫反应的活化能;反应热是反应过程(从始态至终态)的热效应(放出或吸收的热量)。

(d) 决定于是否与反应物同处一相。

(e) 催化剂是一类能改变化学反应速率而本身在反应前后质量和化学组成都没有变化的物质;助催化剂是能够大大提高催化剂催化效率的一类物质;阻化剂则是严重降低甚至完全破坏催化剂催化活性的一类杂质。

(f) 两者的区别在于催化剂与被吸附物之间作用力的本质不同。

如果被吸附物与催化剂表面之间的作用力为范德华力, 这种吸附叫物理吸附;如果被吸附物与催化剂表面之间的作用力达到化学键的数量级, 则叫化学吸附。

(g) 反应级数是描述速率方程的一个术语,不必考虑方程所描述的反应是否为元反应,它等于速率方程中浓度项指数的和;而只是元反应才能按反应分子数分类,参与元过程的分子的数目叫该元过程的分子数;(h) 单分子过程和双分子过程是元反应设计的术语,单分子过程前者涉及单个分子的解离;双分子过程则涉及两个分子的碰撞。

物理化学核心教程(第二版)思考题习题答案—第7章 化学动力学

物理化学核心教程(第二版)思考题习题答案—第7章 化学动力学

第七章化学反应动力学一.基本要求1.掌握化学动力学中的一些基本概念,如速率的定义、反应级数、速率系数、基元反应、质量作用定律和反应机理等。

2.掌握具有简单级数反应的共同特点,特别是一级反应和a = b的二级反应的特点。

学会利用实验数据判断反应的级数,能熟练地利用速率方程计算速率系数和半衰期等。

3.了解温度对反应速率的影响,掌握Arrhenius经验式的4种表达形式,学会运用Arrhenius经验式计算反应的活化能。

4.掌握典型的对峙、平行、连续和链反应等复杂反应的特点,学会用合理的近似方法(速控步法、稳态近似和平衡假设),从反应机理推导速率方程。

学会从表观速率系数获得表观活化能与基元反应活化能之间的关系。

5.了解碰撞理论和过渡态理论的基本内容,会利用两个理论来计算一些简单反应的速率系数,掌握活化能与阈能之间的关系。

了解碰撞理论和过渡态理论的优缺点。

6.了解催化反应中的一些基本概念,了解酶催化反应的特点和催化剂之所以能改变反应速率的本质。

7.了解光化学反应的基本定律、光化学平衡与热化学平衡的区别,了解光敏剂、量子产率和化学发光等光化反应的一些基本概念。

二.把握学习要点的建议化学动力学的基本原理与热力学不同,它没有以定律的形式出现,而是表现为一种经验规律,反应的速率方程要靠实验来测定。

又由于测定的实验条件限制,同一个反应用不同的方法测定,可能会得到不同的速率方程,所以使得反应速率方程有许多不同的形式,使动力学的处理变得比较复杂。

反应级数是用幂函数型的动力学方程的指数和来表示的。

由于动力学方程既有幂函数型,又有非幂函数型,所以对于幂函数型的动力学方程,反应级数可能有整数(包括正数、负数和零)、分数(包括正分数和负分数)或小数之分。

对于非幂函数型的动力学方程,就无法用简单的数字来表现其级数。

对于初学者,要求能掌握具有简单级数的反应,主要是一级反应、a = b的二级反应和零级反应的动力学处理方法及其特点。

第七章 化学动力学热力学第二定律重庆大学物理化学教研室编物理化学答案第七章

第七章 化学动力学热力学第二定律重庆大学物理化学教研室编物理化学答案第七章

第七章7-1、证明对于二级反应,当反应物的原始浓度相同时,作用掉3/4原始反应物所需时间等于此反应半衰期的三倍. 证明:对于二级反应000][3)14311(][1)111(][1A k A k A k t ααθαθ=--=--= 02/1][1A k t α=2/13t t =∴θ7-2、反应A 2+B 2→2AB 若为基元反应,速率方程应当怎样?只根据速率方程能否确定是否基元反应? 解:速率方程为]][[22B A k r =只根据速率方程不能确定是基元反应。

例如: H 2+I 2=2HI 的速率方程为 ]][[22I H k r =,但H 2+I 2=2HI 的反应并不是基元反应。

所以只跟据速率 方程不能确定是基元反应。

7-3、试证明一级反应在其原始反应物的转化率从0→50%,50→75%及75→87.5%所需的每段反应时间都等于ln2/k 。

解:对于一级反应:0→50%的时间: k t 2ln 1=50→75%的时间:k k k t 2ln 2ln 4311ln 1=--= 75→87.5%的时间:k k k t 2ln 4311ln 18711ln 1=---= 7-4、反应(CH 3)2CHN=NCH(CH 3)2(g) →N 2(g)+C 6H 12(g)为一级反应。

若反应在恒容反应器中进行,则体系的压力逐渐增大。

假设t =0时,(CH 3)2CHN=NCH(CH 3)2(g)的压力为P i ,此时没有产物。

在t =t 时,反应体系的压力为P 。

证明k =1/t ln[P i /(2P i –P )]解:设(CH 3)2CHN=NCH(CH 3)2(g) , N 2(g), C 6H 12(g)分别为A, B, C A → B + Ct=0 P A,0 0 0 t=t P A,0-P B P B P c =P B 系统总压力 P= P A,0-P B +(P B+ P B )= P A,0+P B 反应物A 的分压P A = P A,0-P B = P A,0-(P- P A,0)=2P A,0-P一级反应⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=P P P t P P t k i i A A 2ln 110, 7-5、温度升高,反应速率为什么增大?从阿仑尼乌斯公式和碰撞理论来解释。

7章化学动力学习题课

7章化学动力学习题课
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D Ea E2 1 ( E1 ) 2 2E4
选择题
4.任何化学反应的半衰期与初始浓度[M]0,速 率常数k的关系是( )
A 与k,[M]0均有关系 B 与[M]0有关,与k无关 C 与k有关 D 与[M]0无关,与k有关
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计算题
1.在一恒容均相体系中,某化合物分解50%所
所以 kB,(p) (700K) 21.70103 Pa1 h1 3.4103 Pa1 h1
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计算题
(iii)因为pA,0:pB,0=1:2,所以反应过程中始终保持pA:pB=1:2,
即pB=2pA,于是有:

dpA dt

kA,(p) pA 2 pA
kA,(c) (RT )1n及
ln
kA,2 kA,1

Ea R
1 (

T1
1 )
T2
ln kA,p (800K) 800KR Ea ( 1 1 ) kA,p (700K) 700KR R 700K 800K
于是
Ea

R
ln
kA,p kA,p
(800K) (700K)

800KR 700KR
760
同理,在757℃时
k2

RT
t p 1 0 2

0.0821030 212 360

0.842mol1 dm3 S1
760
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计算题
ln K2 Ea ( T2 T1) K1 R T1 T2
Ea R ( T2 T1 ) ln k2 T2 T1 k1
kA (473K) 7.40102 dm3 mol min1

高中化学化学动力学练习题及答案

高中化学化学动力学练习题及答案

高中化学化学动力学练习题及答案一、选择题1. 下面关于化学动力学的说法中,错误的是:A. 化学反应速率和反应物浓度之间存在关系B. 反应速率和温度之间存在关系C. 反应速率和反应物的组成之间存在关系D. 反应速率和催化剂有关2. 反应速率与以下哪个因素无关:A. 反应物浓度B. 温度C. 密度D. 催化剂3. 关于反应速率的单位,以下选项中正确的是:A. mol/LB. L/molC. mol/sD. mol/L/s4. 下面哪个化学方程式代表了一个一级反应:A. A → BB. 2A → BC. A + B → CD. A + B → C + D5. 在一个一级反应中,当反应物浓度从0.2M减少到0.1M,所需的时间为10分钟。

那么在反应物浓度从0.1M减少到0.05M,所需的时间大约为:A. 5分钟B. 10分钟C. 15分钟D. 20分钟二、填空题1. 反应速率与反应物浓度的关系可以用(反应速率与反应物浓度的幂函数)表示。

2. 反应速率与温度的关系可以用(阿伦尼乌斯方程)表示。

3. 在一个零级反应中,反应速率与(反应物浓度)无关。

4. 反应速率与催化剂的关系可以用(催化反应速率方程)表示。

5. 反应速率的单位可以用(物质浓度单位)/(时间单位)表示。

三、解答题1. 请解释化学反应速率的定义,并用公式表示出来。

2. 请解释反应级数的概念,并举例说明。

3. 对于一个一级反应,如果初始反应物浓度为0.2M时,所需的时间为20分钟,求当反应物浓度降至0.05M时,所需的时间。

4. 确定以下反应的速率方程式并判断其反应级数:N₂O₅(g) → 2NO₂(g) + 1/2O₂(g)5. 解释一下催化剂对反应速率的影响,并举例说明。

答案:一、选择题1. C2. C3. C4. B5. B二、填空题1. 反应速率与反应物浓度的关系可以用速率方程式表示。

2. 反应速率与温度的关系可以用阿伦尼乌斯方程表示。

3. 在一个零级反应中,反应速率与反应物浓度无关。

(完整版)化学动力学习题及答案

(完整版)化学动力学习题及答案

第一部分:1.对元反应A+2B→C,若将其反应速率方程写为下列形式, 则k A 、k B 、k C 间的关系应为:( )A k A = kB = kC B k A =2 k B = k C C k A =1/2 k B = k C [解]C ,反应速率之比r A :r B :r C =1:2:1,k A :k B :k C=1:2:12.某反应,无论反应物初始浓度为多少, 在相同时间和温度时, 反应物消耗的浓度为定值,此反应是A 负级数反应B 一级反应C 零级反应D 二级反应 [解]C ,一级反应积分速率方程C A ,0-C A =kt ,反应物浓度的消耗C A ,0-C A 就是与k 和t 有关,k 和温度有关,当温度和时间相同时,反应物浓度的消耗是定值。

3.关于反应级数的各种说法中正确的是 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 反应总级数一定大于对任一反应物级数D 反应级数都可通过实验来确定 [解]D ,4.某反应,A→Y,其速率系数k A =6.93min -1,则该反应物A 的浓度从1.0mol ×dm -3变到0.5 mol ×dm -3所需时间是( )A 0.2minB 0.1minC 1min[解]B ,从速率系数的单位判断是一级反应,代入积分速率方程,0lnA AC kt C =,1ln6.930.5t =,t=0.1min 。

5.某反应,A→Y,如果反应物A 的浓度减少一半,它的半衰期也缩短一半,则该反应的级数为( )A 零级B 一级C 二级[解]A ,半衰期与浓度成正比,所以是零级反应。

6.某化学反应的速率常数为2.0mol ·l -1·s -1,该化学反应的级数为 A.1 B.2 C.0 D.-1 [解]C ,从速率常数的单位判断是零级反应。

7.放射性Pb 201的半衰期为8小时,1克放射性Pb 201经24小时衰变后还剩 A.1/3g B.1/4g C.1/8g D.0gBA B B d d c c k t c =-B A C C d d c c k t c =B A A A d d c c k t c =-[解]C ,放射性元素的衰变是一级反应,通过半衰期公式12ln 2t k =,ln 28k =,再代入一级反应积分速率方程,,0lnA AC ktC =,起始浓度为1g ,1ln 2n*248A C =,18A C g =。

7 练习题动力学

7 练习题动力学


双分子反应和三分子反应。
17. 某一个 1-1 级对峙反应,其正向反应速率常数为 k+,逆向反应速率常数为 k-,则该反
应的平衡常数 K 与正向反应速率常数 k+和逆向反应速率常数 k-的关系是:

18. 动力学二级反应的速率常数的量纲是:

19. 一个反应由多个基元步骤组成的反应是
反应。
20. 相同条件下,化学反应的活化能 Ea 越高的反应反应速率越 ______ _______。
5、平行反应的速控步骤是快步骤;连串反应的速控步骤是慢步骤。对吗?答:对。 6、阀能的物理意义是什么?它与阿累尼乌斯经验活化能在数值上的关系如何?答:阀能 Ec 是两个相对分子的相对平动能在连心线上的分量必须超过的临界值,此时的碰撞才是有效碰 撞。Ea=Ec+1/2RT 7、为什么在简单碰撞理论中,要引入概率因子 P?答:为了校正计算值与实验值的偏差。
一、填空题
1. 基元反应中各反应物分子个数之和称为__
______。
2. 活化能 Ea 较__ ___的反应对温度更敏感一些,通过选择合适的催化剂加快反应速度,
其主要原因是___
_____________。
3. 质量作用定律只适于__
__ __反应。
4. 写出温度对反应速率影响的阿伦尼乌斯公式表达式
(b) 只能是 1、2、3 这三个正整数
(c) 也可是小于 1 的数值
(d) 可正,可负,可为零
14. 反应1与反应2的指前因子相同,活化能不同,E2> E1,若温度都由T1变化到T2,则反
应1与反应2哪个反应速率变化大?
(
)
(a) 反应2
(b) 反应1
(c) 一样大

第07章--基元反应动力学--习题及答案

第07章--基元反应动力学--习题及答案

第七章 基元化学反应动力学习题及答案1. N 2O 5在25℃时分解反应的半衰期为5.7h, 且与N 2O 5的初始压力无关。

试求此反应在25℃条件下完成90%所需时间。

解:由题意知此反应为一级反应 111216.07.56932.06932.021-===h t kt k y1)11ln(=- h k y t 9.181216.0/)%9011ln(/)11ln(1=-=-=即完成90%所需时间为18.9h 。

2.异丙烯醚气相异构化成丙烯酮的反应是一级反应,其反应速率系(常)数与温度的关系为:k /s -1 =5.4×1011exp(-122 474 J ·mol -1/RT ),150℃下,反应开始时只有异丙烯醚,其压力为101 325 Pa ,问多长时间后,丙烯酮的分压可达54 kPa ?解:k /S -1=5.4×1011exp[-122474/8.314×(150+273)]=4.055×10-4据题意:kt p p t=0lnt 410005.454000101325101325ln-⨯=-t =1877S3. 双分子反应2A(g)−→−k B(g) + D(g),在623K 、初始浓度为0.400mol dm -3时,半衰期为105s,请求出 (1) 反应速率系数k(2) A(g)反应掉90%所需时间为多少?(3) 若反应的活化能为140 kJ mol-1, 573K时的最大反应速率为多少? 解:(1) r = k[A]2 , t0.5= 1/(2 k[A]0) , k = 0.012dm3mol-1s-1(2) 1/[A]– 1/[A]0 =2 k t, t = 945 s(3) ln(k/k’)=(E a/R)(1/T ’-1/T) , 573K时k = 0.00223dm3mol-1s-1,最大反应速率r max = k[A]02=3.6×10-4 moldm-3s-1.4. 450℃时实验测定气相反应3A + B→2C的速率数据如下;实验初压 / Pa 初速率-dpB/ dt / (Pa/h)PA,0 PB,01. 100 1.00 0.0100 2. 200 1.00 0.0400 3. 400 0.50 0.0800(1)若反应的速率方程为r = kPA x PBy,求x、y及k。

7章化学动力学习题课 共48页

7章化学动力学习题课 共48页
k A (4K 7 ) 7 3 .4 1 0 2 d 03 m m m o 1 lin
于是 12m 0 i[n 1/7 (.4 01 0 2d3 m m1 om l 1 i n2.8 21 0 2
mo d lm 3)l]n1 1xA
解得 xA0.232
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计算题
解:根据稳态近似:
d[CH 4]k2[CH 3][CH 3CH]O (1)
dt
d[CH 3]k1[CH 3CH]Ok2[CH 3][CH 3CH]Ok3[CH 3CH]O2k4[CH 3]2(2)
dt
d[CH 3CO ]k2[CH 3][CH 3CH]Ok3[CH 3CH]O0(3)
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化学动力学习题课
五.反应速率理论
碰撞理论 ZAB q Ec Ea 1RT
2
过渡状态理论
单分子反应理论 E a rH m 2RT
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化学动力学习题课
六.反应机理的确定 1.假设反应机理,利用质量作用定律,写 出基元反应的速率方程。 2.求出活化能并与实验值比较。
计算题
5.对亚硝酸根和氧的反应,有人提出反应机理为: NO2 O2 k1 NO3 O O NO2 k2 NO3 O O k3O2
当k2>>k3时,试证明由上述机理推导出的反应的速
率方程为:d(cN dt3 O )2k1c(N3 O )c(O2)
(iv)800K时,测得该反应速率系数
k A ,(p )(8K 0 ) 3 0 .0 1 0 3 0 P a 1 h 1
计算上述反应的活化能。
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计算题
解:(i)由计量方程:A(g)2B(g) Y(g)

中南大学物化课后习题答案-7--章-化学动力学

中南大学物化课后习题答案-7--章-化学动力学

第7章化学动力学1.以氨的分解反应2NH3==== N2+3H2为例,导出反应进度的增加速率与,,之间的关系,并说明何者用于反应速率时与选择哪种物质为准无关。

解:∴,,2.甲醇的合成反应如下:CO+2H2 ===== CH3OH已知,求,各为多少?〔答案:2.44,4.88mol·dm-3·h-1〕解:,3.以下复杂反应由所示假设干简单反应组成,试根据质量作用定律写出以各物质为准的速率方程式。

(1) (2)(3) (4)解:(1) ,,(2)(3)(4)4.理想气体反应 2N 2O 5 → 4NO 2+O 2,在298.15 K 的速率常数k 是1.73×10-5s-1,速率方程为。

(1)计算在298.15K 、、12.0 dm 3的容器中,此反应的和即各为多少?(2)计算在(1)的反应条件下,1s 内被分解的N 2O 5分子数目。

〔答案:〔1〕7.1×10-8,-1.14×10-7md·dm -3·s -1 〔2〕1.01×1018 〕解:〔1〕 mol·dm -3mol·dm-3·s-1∴mol·dm-3·s-1〔2〕1.4×10-7×12.0×6.022×1023=1.01×1018个分子5.已知每克陨石中含238U 6.3×10-8g,He为20.77×10st1:chmetcnv UnitName="cm"SourceValue="6" HasSpace="False" Negative="True" NumberType="1" TCSC="0">-6cm3(标准状态下),238U的衰变为一级反应:238U → 206Pb+84He由实验测得238U的半衰期为=4.51×109 y,试求该陨石的年龄。

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第七章化学动力学
1. 对下面反应来说, 当用-(d[N2]/dt)表示其反应速
率时, 与此速率相当的表示是()
3H2(g)+N2(g)= 2NH3(g)
(A)2(d[NH3]/dt)
(B)1/3(d[H2]/dt)
(C)-1/2(d[NH3]/dt)
(D)1/2(d[NH3]/dt)
2. 当反应速率常数k的单位为(L·mol-1)1/2·S-1时, 该
反应的反应级数是()
(A)1.5级
(B)0.5级
(C)一级
(D)二级
. 有一反应X+Y=Z, Z为有色物质, X、Y为无色,对X、Y的不同起始浓度,产生一定颜色深度所需时间列于下表, 下面哪一个速度方程式与实验结果相符()
X(mol·L-1)Y(mol·L-1)时间(秒)
0.05 0.05 44
0.05 0.10 22
0..10 0.05 44
(A)v = kc y(B)v = kc y2
(C)v = k c x c y(D)v = k c x
4. 由反式1.2-二氯乙烯变成顺式1.2-二氯乙烯(异构化)
的活化能为231.2 kJ·mol-1 , 且 H为4.2kJ·mol-1 , 则该反应逆过程活化能为(kJ·mol-1)()
(A)235.4
(B)-231.2
(C)227.0
(D)231.2
5. 某一分解反应, 当反应物浓度为0.2 mol· L-1时,反应
速率为0.30 mol·L-1·S-1。

如果反应是二级的, 当反应物浓度为0.60 mol· L-1时, 反应速率是()(A)0.30
(B)2.7
(C)0.60
(D)0.90
4.在某温度下平衡A+B ═G+F的△H<0,升高温度平衡逆向移动的原因是()
(A)υ(正)减小,υ(逆)增大
(B)k(正)减小,k(逆)增大
(C)υ(正)和υ(逆)都减小
(D)υ(正)增加的倍数小于υ(逆)增加的倍数
7.下列势能—反应历程图中,属放热反应的是()
(A)1和3
(B)2和3
(C)1和4
(D)2和4
8. 增大反应物浓度,使反应速率增大的原因是()
(A)单位体积的分子数增加
(B)反应物混乱度增加
(C)活化分子分数增加
(D)单位体积内活化分子总数增加
9. 下列叙述中正确的是()
(A)溶液中的反应一定比气相中的反应速率要大(B)其它条件相同,反应活化能越小,反应速率越大(C)增大系统压强,反应速率一定增大
(D)加入催化剂,使正反应活化能和逆反应活化能减小相同倍数
10. 下列叙述不正确的是( )
(A)催化剂只能缩短反应达到平衡的时间而不能改变平衡状态
(B)要测定H2O2(aq)=H2O(l)+1/2O2(g)反应速率可选择的方法是测定O2(g)体积随时间的变化
(C)反应级数越高,反应速率越大
(D)加入催化剂不能实现热力学上不可能进行的反应
11. 升高同样温度,一般化学反应速率增大倍数较多的
是()
(A)吸热反应
(B)放热反应
(C)E a较大的反应
(D)E a较小的反应
12. 下列有关叙述不正确的是()
(A)不同反应可能具有不同的活化能
(B)相同温度和浓度条件下,同类反应的活化能越大,其反应速率越小
(C)相同温度和浓度条件下,同类反应活化能越小,其反应速率越小
(D)活化能可以通过实验来测定
3. 下列说法正确的是()
(A)在温度T下,一个化学反应的
r G
∆ 越负,反应的速率就越大
(B)在温度T下,一个化学反应的
r G
∆ 越负,反应的速率就越小
(C)恒温下,一个气相化学反应的总压强增大(无惰性气体),其反应速率随之增大
(D)恒温下,一个气相化学反应的总压强增大,其反应速率常数随之增大
二、填空
1. 某反应在温度20℃升至30℃时,反应速率恰好增加
1倍,则该反应的活化能为6.15 KJ/mol
2. 基元反应A+2B=3C
其速率方程表达式为2A B
c k c c =⋅⋅; 如-d[B]/dt=1.0mol ·min -1
·L
-1
则-d[A]/dt = -1
1
0.5mol L min -⋅⋅; 若以C 表示反应速率时,
其速率方程表达式应为[]2
A B d C k c c dt
=⋅⋅。

. 在化学反应中,加入催化剂可以加快反应速率,主要是因为降低了反应活化能,活化分子分数增加,速率常数k增加。

4. 对于可逆反应,当升高温度时,其反应速率常数k(正)将增加,k(逆)将增加。

当反应为吸热反应时,标
准平衡常数K 将增大,该反应的
r G
将减小;当反应为放热反应时,标准平衡常数将减小。

5.反应A(g)+ 2B(g)
C(g)的速率方程为:
v = kc A·c B2
该反应(不一定)是基元反应。

温度T时,当B的浓度增加2倍,反应速率将增大(4)倍;当反应容器的体积增大到原体积的3倍时,反应速率将为
原来的(1
27
)倍。

.已知各基元反应的活化能如下表:
序号 A B C D E 正反应的活化能/kJ·mol-170 16 40 20 20 逆反应的活化能/kJ·mol-120 35 45 80 30 在相同的温度时:
(1)正反应是吸热反应的是A;
(2)放热最多的反应是D;
(3)正反应速率常数最大的反应是B;
(4)正反应的速率常数k随温度变化最大的是A。

1. 气体A 的分解反应为A(g)-→产物,当A 浓度为
0.5mol·L -1时,反应速率为0.014mol·L -1 S -1
.若该反应为(1)零级反应(2)一级反应(3)二级反应,A 浓度等于0.25mol·L -1
,反应速率和反应速率常数是多少? 解: 若为零级反应:
A,1
1v kc ==0.014,0.014k =,
0A ,2
2 0.014
v k c
∴==
若为一级反应:
1
A,110.014v kc ==, 0.028k =
A,22 0.007v kc ∴==
若为二级反应:
2A,110.014v kc
== 2
A,2
2 0.0035v kc ∴==
.CO(CH 2COOH)2在水溶液中分解成丙酮和二氧化碳。

283K 时分解反应速率常数为1.08×10-4mol ⋅L -1⋅s -1
,333K 时为5.48×10-2mol ⋅L -1⋅s -1。

求303K 时分解反应的速率常数。

解:T 1=283K ,k 1=1.08×10-4mol ⋅L -1⋅s -1;
T 2=333K ,k 2=5.48×10-2mol ⋅L -1⋅s -1.
由 2211121211ln a a k E E T T k R T T R TT ⎛⎫⎛⎫-=-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭得: 1a 97.6KJ mol E -=⋅
3=303K
由 3a 311131311ln a k E E T T k R T T R TT ⎛⎫⎛⎫-=-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
得: k 3=1.67×10-3mol ⋅L -1⋅s -1。

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