第八章 化学反应速率习题解析

第八章化学反应速率习题解析

1.选择题

（1）关于化学反应速率表达不正确的是:

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.与反应方程式写法有关

E.表示反应速率需标明采用何种物质浓度的变化

（2）对于反应Cl2(g) + 2NO(g) 2NOCl(g)，实验发现，如两反应物浓度都加倍，则反应速率增至8 倍。该反应的级数是:

A. 0

B. 1

C. 2

D. 3

E. 1/2

（3）已知A + 2B C，则其速率方程式为:

A. v= kc A c B2

B. v= kc A c B

C. v= kc B2

D. v= kc3

E. 无法确定（4）进行反应A + 2D 3G在298K及2L容器中进行，若某时刻反应进度随时间变化率为0.3mo l·s-1,则G的生成速率为（单位：mol·L-1·s-1）:

A. 0.15

B. 0.9

C. 0.45

D. 0.2

E. 0.35

（5）某反应速率常数k=2.31×10-2mol-1·L·s-1,反应起始浓度为1.0 mol·L-1，则反应的半衰期为:

A. 43.29s

B. 15s

C. 30s

D. 21.65s

E. 25s

答：（1）C （2）D （3）E （4）C （5）C

2.解释下例名词

(1) 化学反应速率(2) 元反应(3) 速率控制步骤(4) 有效碰撞(5) 活化分子(6) 活化能(7) 速率常数(8) 反应级数(9) 半衰期(10) 催化剂(11 )酶（略）

3.什么是质量作用定律？应用时要注意些什么？

答：在一定温度下，元反应的反应速率与反应物浓度以反应分子数为幂的乘积成正比，这就是质量作用定律

应用时要注意：①质量作用定律仅适用于元反应。②纯固态或纯液态反应物的浓度不写入速率方程式。

4.试比较碰撞理论与过渡态理论的异同。

相同点：活化能越大，反应速率越慢。

不同点：见下表：

碰撞理论过渡态理论

活化能定义活化分子具有的最低能量活化络合物具有的能量比反应物分与分子平均能量之差子平均能量高处的额外能量

分子结构忽略考虑

能量种类动能势能

进程一碰即发生先生成活化络合物

5. 温度是影响反应速率的主要因素吗？

答：温度增加，活化分子分数增加，因此有效碰撞次数也增加，因而反应速率加快。利用公式可知：温度是影响反应速率的主要因素主要由以下几点：

（1）某反应的活化能Ea、R和A是常数，温度T升高，k变大，反应加快；

（2）当温度一定时，如反应的A值相近，E a愈大则k愈小，即活化能愈大，反应愈慢；

（3）对不同的反应，温度对反应速率影响的程度不同。由于ln k与1/T呈直线关系，而直线的斜率为负值(-E a /R)，故E a愈大的反应，直线斜率愈小，即当温度变化相同时，E a愈大的反应，k的变化越大。

6. 酶催化的主要特征及缺点有哪些？

答：酶除了具有一般催化剂的特性外，还具有下列特性：

（1）具有高度的特异性。一种酶只对某一种或某一类的反应起催化作用。即使底物分子为对映异构体时，酶一般也能识别，并选择其中之一进行催化。

（2）具有很高的催化活性。对于同一反应而言，酶的催化能力常常比非酶催化高106～1010倍。

（3）酶在一定的pH范围及一定的温度范围内才能有效地发挥作用。酶的活性常常在某一pH范围内最大，称为酶的最适pH，体内大多数酶的最适pH接近中性。同样温度升高，反应速率加快，当温度升高到一定程度时，再继续升高，由于酶的变性，失去活性。速率最大时的温度称为酶的最适温度，人体内大多数酶的最

适温度在37 C左右。

7. N2O5的分解反应是2N2O54NO2 + O2，由实验测得在67°C 时N2O5的浓度随时间的变化如下：

t/min 0 1 2 3 4 5 c(N2O5)/（mol⋅L-1） 1.0 0.71 0.50 0.35 0.25 0.17

试计算：

(1) 在0-2 分钟内的平均反应速率。

(2) 在第2 分钟的瞬时速率。

(3) N2O5浓度为1.00mol⋅L –1时的反应速率。

解：（1）

（2）以ln c（N2O5）对t 作图得直线，故该反应为一级：

k = -tg a = 0.35min-1

（3）υ= k⋅c(N2O5) = 0.35min-1×1.00mol⋅L-1

= 0.35mol⋅L-1 min-1

8.已知在320°C 时反应SO2Cl2(g) SO2(g) + Cl2(g)是一级反应，速率常数为2.2×10-5s-1。试计算：

（1）10.0g SO2Cl2分解一半所需时间。

（2）2.00g SO2Cl2经2 小时后还剩多少？

解：

m =1.7g

9. 气体A 的分解反应为A(g) 产物，当A 的浓度为0.50 mol⋅L –1时，反应速率为0.014 mol⋅L-1⋅s-1。如果该反应分别属于(1)零级反应(2)一级反应(3)二级反应，则当A的浓度等于1.0 mol⋅L –1时，反应速率常数各是多少？

解：（1）k =υ= 0.014 mol⋅L-1⋅s-1

（2）

（3）

当A的浓度为1.0mol L-1时，反应速率常数不变。

10. 形成光化学烟雾的化学反应之一是O3(g) + NO(g) O2(g) + NO2(g)。己知此反应对O3和NO 都是一级，且速率常数为1.2×107 mol-1⋅L⋅s-1。试计算当受污染的空气中c(O3)= c(NO) = 5.0×10-8 mol⋅L –1时，(1) NO２生成的初速率(2) 反应的半衰期(3) 5 个半衰期后的c(NO)。

解：（1）υ= k⋅c(O3)⋅c(NO)

= 1.2 ×107 mol-1⋅L⋅s-1×(5.0 ×10-8 mol⋅L-1)2

= 3.0 ×10-8 mol⋅L-1⋅s-1

（2）

（3）