化学动力学习题

第5章化学动力学习题
一、思考题
1．化学反应速率是如何定义的反应速率方程如何表达
2．影响反应速率的因素有哪些
3．如何加快均相和多相反应的反应速率
4．质量作用定律适用于什么样的反应
5．能否根据反应方程式直接写出反应速率方程式为什么
6．速率常数受哪些因素的影响浓度和压力会影响速率常数吗
7．什么是反应级数零级反应和一级反应各有什么特征
8．一个反应的活化能为180 kJ·mol-1，另一个反应的活化能为48 kJ·mol-1。

在相似的条件下，这两个反应中哪一个进行较快些为什么
9．为什么说使用催化剂不会改变体系的热力学性能
10．为什么不同的反应升高相同的温度，反应速率提高的程度不同
11．是不是对于所有的化学反应，增加任意一个反应物的浓度都会提高反应速率为什么
12．碰撞理论和过渡态理论的基本要点是什么两者有什么区别
13．何为反应机理你认为要想了解反应机理，最关键是要怎么做
14．试解释浓度、压力、温度和催化剂加快反应的原因。

15．总压力与浓度的改变对反应速率以及平衡移动的影响有哪些相似之处有哪些不同之处举例说明。

16．比较“温度与平衡常数的关系式”同“温度与反应速率常数的关系式”，有哪些相似之处有哪些不同之处举例说明。

17．反应2NO（g）+2H2（g）=== N2（g）+2H2O（g）的速率方程是
r = k c2（NO）c（H2）
试讨论以下各种条件变化时对反应速率的影响
（1）NO的浓度增加1倍；
（2）有催化剂参加；
（3）升高温度；
（4）反应容器的体积增大1倍
18．对于下列平衡体系：C (s) + H2O (g) = CO (g) + H2(g)，q为正值。

(1) 欲使平衡向右移动，可采取哪些措施
(2) 欲使（正）反应进行得较快（平衡向右移动）的适宜条件如何这些措施对K及k（正）、k（逆）
的影响各如何
二、是非题（对的在括号内填“√”号，错的填“×”号）
1.反应速率常数仅与温度有关，与浓度、催化剂等均无关系。

( )
2.反应速率常数k与反应物A的浓度有关。

（）
3.质量作用定律只适用于反应物与生成物之间有确定计量关系的化学反应。

( )
4.质量作用定律适用于任何实际上能进行的反应。

( )
5.一定温度下，简单反应的反应速率与反应速率常数和反应物的积成正比。

（）
6.凡速率方程中各物质浓度的指数与反应方程式中化学式前的计量系数一致时，此反应必为元反应。

（）
7.增加反应物浓度，可加快反应速率，使反应进行得更完全。

（）
8.对所有的化学反应，都可以指出它的反应级数。

( )
9.对一给定反应，随反应进行其反应速率常数将变小。

（）
10.若反应的半衰期是一常数，则该反应一定是一级反应。

（√）
11.速率常数k的单位为mol-1dm3·s-1的反应级数是2。

（√）
12.由Arrhenius公式可知，加快反应速率的惟一方法是升高反应温度。

（）
13.反应的活化能大，在一定温度下反应速率也越大。

( )
14.阿仑尼乌斯活化能是反应物中活化分子的平均摩尔能量与反应物分子的平均摩尔能量之差。

（）
15.温度一定，活化能越大的反应其反应速率常数越大。

（）
16.温度能影响反应速率，是因为它能改变反应的活化能。

（）
17.吸热反应的活化能总大于反应热。

（√）
18.某反应分几步进行，则总反应速率取决于最慢一步的反应速率。

(√ )
19.催化剂能提高化学反应的转化率。

( )
20.催化剂能加快逆反应。

(√ )
21.催化剂能改变反应历程，降低反应活化能，但不能改变反应的?r G （√）
22.反应的级数取决于反应方程式中反应物的化学计量数的和。

( )
23.采用了催化剂后与使用催化剂前相比，反应的速率、反应历程甚至反应产物都可能发生改变。

(√)参考答案：
1.×
2.×
3.×
4.×
5.×
6.×
7.×
8.×
9.×10.√11.√12.×
13.×14.×15.×16.×17.√18.√19.×20.√ 21.√22.×23.√
三、选择题（在正确的答案下打“√”）
1.对于任意给定的化学反应A+B→2Y，则在动力学研究中_______。

A. 表明它为二级反应
B. 表明了它是双分子反应
C. 表明了反应物与产物分子间的计量关系
D. 表明它为元反应。

2.下列叙述正确的是_______。

A. 化学反应动力学是研究反应进行的快慢、机理及限度的
B. 反应速率常数的大小及反应速率的大小
C. 反应级数越高，反应速率越大
D. 要测定H2O2(aq) == H2O(l)+1/2O2（g）的反应速率应选择的实验方法是测定O2 (g) 体积随时间
的变化
3.下列叙述正确的是______。

A. 非基元反应是由若干基元反应组成的
B. 反应速率方程式中各物质的浓度的指数等于反应方程式中其化学计量数时，此反应比为基元反
应。

C. 反应级数等于反应物在反应方程式中的化学计量数之和
D. 反应速率与反应物浓度的乘积成正比
4.在化学动力学中，质量作用定律______。

A. 适用于任意恒温反应
B. 只适用于理想气体恒温反应
C. 只适用于基元反应
D. 只适用于恒温恒容化学反应
5.若反应A + B == C 对于A和B来说都是一级反应，则______。

A. 此反应为一级反应
B. 此反应为零级反应
C. 两反应物中无论何者浓度增加1倍，都会使反应速率增加1倍
D. 两反应物的浓度同时减半，则反应速率也将减半
6.已知反应A + 2B == 2C的速率方程为：r = k·c（A）·c（B），该反应是________。

A. 元反应
B. 三级反应
C. 一级反应
D. 级数为2 的反应
7.对反应2N2O3 == 4NO2+ O2而言，当-d c N
2O5/d t = mol·dm-3·min-1时，d c NO
2
/d t的数值是______。

A. 0.06
B. 0.13
C.
D.
8.三级反应的速率常数的单位是_______。

A. dm6·mol-2·s-2
B. dm6·mol2·s-2
C. dm3·mol-1·s-1
D. dm6·mol-2·s-1
9.NO2二聚反应的速率方程为– d c NO
2 / d t = kc2NO
2
，会使速率常数发生变化的条件是______。

A. 将体系的总压力加倍
B. 在反应混合物中加O2
C. 在反应混合物中加过量NO2
D. 在CCl4溶液中进行反应而不在气相中反应
10.任何一级反应的半衰期______。

A. 都与k,C o有关
B. 都与C o有关
C. 都与k 有关
D. 都与k,C o无关
11.某反应的速率常数为，反应物的初始浓度为·dm-3，则反应的半衰期为___。

A. 7min
B.
C.
D.
12.某反应的速率常数k = ×10??s??，又初始浓度为 mol·dm??，则该反应的半衰期为_____。

s B. 900 s C. 1800 s D. 13000
13.某放射性元素净重8克，它的半衰期为10d，40d后期净重为_____。

A . 4g B. 2g C. 1g D. 0.5g
14.已知H2O2分解是一级反应，若浓度由 mol·dm-3，降至 mol·dm-3需20min，则浓度从 mol·dm-3降至
mol·dm-3，所需时间是______。

A. >20min
B. 20min
C. <20min
D. 无法判断
15.对于一个一级反应，如其半衰期t1/2在以下即称为快速反应，此时它的速率常数k值在_____。

A. 69. 3 s-1 以上
B. s-1 以上
C. s-1 以上
D. s-1 以上
16.下列几种条件变化中，能引起反应速率常数（k）值改变的是______。

A. 反应温度改变
B. 反应容器体积改变
C. 反应压力改变
D. 反应物浓度改变
17.对于一定温度时的某化学反应，下列叙述中正确的是______。

A.K越大，反应速率越快
B.?r H (T)越负，反应速率越快
C.E a越大，反应速率越快
D.一般反应物的浓度越大，反应速率越快
18.升高温度可以增加反应速率，主要是因为_______。

A. 增加了分子总数；
B. 增加了活化分子百分数；
C. 降低了反应的活化能；
D. 促使反应向吸热方向移动。

19. ln k 对
T 1
做图，直线斜率是_______。

A. R E a 303.2- B. R E a - C. R E a 303.2- D. R
E a
303.2
20. 一个反应的活化能是 33kJ ·mol -1
, 当 T = 300K 时，温度每增加1K ，反应速率常数增加的百分数约是______。

A. 4.5%
B. 90%
C. 11%
D. 50% 21. 下列叙述正确的是______。

A. 吸热反应的活化能比放热反应的活化能高
B. 一个反应的反应速率与化学方程式中出现的所有作用物浓度都有关
C. 催化反应的速率与催化剂的浓度无关
D. 反应速率常数与作用物浓度无关 22. 下列叙述正确的是______。

A. 系统状态变化过程中步骤越多，ΔG 越大
B. 系统状态变化的速率越快，K 越大
C. 元反应一定是反应速率最快的反应
D. 搅拌、振动以及排出产物是加快多相反应速率的有效措施
23. 正反应活化能（E a 正）大于逆反应活化能（E a 逆）时，则正反应热效应ΔH 为_____。

A. ΔH >0
B. ΔH <0
C. ΔH =（E a 正—E a 逆）/2
D. 不能确定
24. 有三个反应，其活化能（kJ ·mol －1
）分别为：A 反应320，B 反应40，C 反应80。

当温度升高相同数值时，以上反应速率增加的倍数的大小顺序为______。

A. A>C>B ； B. A>B>C ； C. B>C>A ； D. C>B>A 。

25. 在反应活化能测定实验中，对某一反应通过实验测得有关数据，按lgk 对1/T 作图，所得直线的斜率为－，该反应的活化能E a = ______。

A. 76 kJ ·mol －1
； B. 70 kJ ； C. 76 J ·mol －1
； D. 70 kJ ·mol －1。

26. 对于一个确定的化学反应来说，下列说法中正确的是______。

A. Δr G 越负，反应速度越快
B. Δr H 越负，反应速度越快
C. 活化能越大，反应速度越快
D. 活化能越小，反应速度越快 27. 关于催化剂的使用，下列叙述中不正确的是______。

A. 能够加快反应的进行
B. 在几个反应中，能选择性的加快其中一二个反应
C. 能改变某一反应的正逆向速率的比值
D. 能缩短到达平衡的时间，但不能改变某一反应的转化率。

28. 某反应A + B = C 在恒温恒压下进行，当无催化剂存在时，反应的平衡常数为K ，活化能为E ；当加入催化剂时,反应速度明显加快，此时活化能为E ′,反应平衡常数为K ′，则______。

A. K ′= K , E ′= E B. K ′= K , E ′< E G. K ′< K , E ′< E D. K ′< K , E ′> E
29. 今有一可逆反应，欲用某种催化剂，以增大正反应产物的产量，该催化剂应该具有下列哪一性质______
A. 仅能增大正反应速率
B. 同等程度地催化逆反应，从而缩短达到平衡时的时间
C. 能使平衡常数发生改变，从而增加正反应速率
D. 降低正反应活化能，从而使正反应速率加快
30.催化剂能极大地改变反应速率, 以下说法不正确的是______。

A. 催化剂改变了反应历程
B. 催化剂降低了反应的活化能
C. 催化剂改变了反应的平衡, 以致使转化率大大地提高了
D. 催化剂能同时加快正向和逆向反应速率
31.加催化剂可使化学反应的下列物理量中哪一个发生改变______
A. 反应热
B. 平衡常数
C. 反应熵变
D. 速率常数
参考答案：
四、填空题
1.质量作用定律只适用于反应。

2.基元反应2NO+H2=N2+2H2O2的反应速度v = _________________________。

3.对于基元反应 A(g)+3B(g)=2C(g)+3D(g), 其反应速率方程式为_____________________，反应级数为
______。

4.实验发现，对下列元反应：A（g）+ B（g）=== AB（g），当A物质的浓度增大1倍，其反应速率增加
3倍；增加B物质的浓度，反应速率不变。

此反应的级数为_____。

5.反应A（g）+ B（g）=== C（g）的速率方程为：v = k c2（A）c（B）。

若将反应容器的体积增大1
倍，则反应速率将是原来的_____倍。

6.由实验知道，反应A + B === C的反应速率方程式为v= k c1/2（A）·c（B），当A的浓度增大时，
反应速率，反应速率常数k。

升高温度，反应速率常数，反应速率。

7.某元反应A（s）+ 2B（g）=== 2C ，该反应的v=_______________；反应总级数为_____，反应速率
常数k的单位是_________；根据阿仑尼乌斯公式________________，当温度升高时，k变_______。

8.反应速率常数k的物理意义是：表示________________________________________________，k只与
________有关，与______无关。

9.活化能是指_____________________________________________的能量，在有效碰撞理论中活化能的
物理意义被解释为_______________________________。

10.反应活化能E a = 250 kJ·mol－1，反应温度从300 K升高到310K，速率常数k增加_____倍。

11.两个化学反应，各自的活化能大小不同，若在相同的温度区间内各自升温，则具有较高活化能的反应
（设为A ），其反应速率所增加的倍数与活化能较低的反应（设为B ）相比，以____为大。

（填A 或B ） 12.某反应在10℃时，k = ×103 s -1
，E a （正）=20 kJ ·mol －1
，当T = 25℃时，k =_______。

13.某反应温度升高10℃，反应速率增大了1倍。

那么400K 的反应速率是360K 时的______倍。

14.直链反应由三个基本步骤组成，即 、 、 。

参考答案：
1． 元
2． kc 2
(NO)c (H 2) 3． v =kc (A)c 3
(B)，4
4． 2 5． 1/8
6． 增大；不变；增大；升高
7． k ·c 2
（B ） 2 dm 3
·mol -1
·s -1
RT
E a
Ae
k -= 大
8． 一定温度下，反应物的物质的量浓度均为单位物质的量浓度时的反应速率 温度和催化剂
浓度
9． 分子活化所需要，反应物中活化分子的平均能量与反应物分子的平均能量之差 10． 11．A 12．×103 s -1
13．16
14．链的引发 链的传递 链的终止
五、计算题
1. 在过氧化氢酶的催化下，发生以下分解反应：
H 2O 2（l ）== H 2O （l ）+ 21O 2（g ）
反应进行5分钟后，测得H 2O 2浓度降低×10-3
mol ·dm -3
，计算H 2O 2的分解速率和O 2的生成速率。

2. 根据实验，NO 和Cl 2的反应
2NO (g) + Cl 2 (g) → 2 NO Cl (g)
满足质量作用定律。

（2） 写出该反应的反应速率方程式。

（3） 该反应的总级数是多少
（4） 其它条件不变，如果将容器的体积增加至原来的2倍，反应速率如何变化 （5） 如果容器的体积不变而将NO 的浓度增加至原来的3倍，反应速率又将如何变化 3. 当A 和B 的浓度分别为 mol ·dm -3
和 mol ·dm -3
，k = ，根据速率方程表达式：
v = k c （A ）c 2
（B ）
计算该反应的反应速率。

4.某反应A → B，当反应物A的浓度
c = mol · l－1时，反应速率为mol·l－1·s－1。

试计算在下
A
列情况下，反应速率常数各为多少
(1) 反应对A是零级；
(2) 反应对A是一级。

5.零级反应A → B +C，已知A的起始浓度为 mol · l－1，完全分解用了 h，试求该反应以s－1为时
间单位表示的速率常数。

6.一级反应A → B +C，已知A的起始浓度为 mol · l－1，速率常数k= ×10－3 s－1，试求：(a) 反
应进行3min后，A物质的浓度；(b) 该反应的半衰期。

7.乙烷裂解制取乙烯反应如下： C2H6C2H4 + H2
已知800℃时的反应速率常数k = s－1。

问当乙烷转化率为50%，75%时分别需要多少时间
8.气态乙醛三聚物的分解反应为一级反应，（CH3CHO）3→3 CH3CHO，在519K时的速率常数为×10—4s—1。

（1）求此反应的t1/10；
（2）实验测得三聚乙醛起始压力为，它在519K、15min后的压力是多少
9.65℃时，在气相中N2O5分解的速率系（常）数为 min-1，活化能为 kJ·mol-1，求80℃时的k和t1/2 。

10.环氧乙烷分解反应为一级反应，已知在380℃时，半衰期为63min，E a=·mol-1，试求在450℃时分解
75%的环氧乙烷需要多少时间
11.某反应在40℃时的速率是在20℃时的倍，计算该反应的活化能。

12.甲酸在金表面上的分解反应在温度为140℃和185℃时的速率常数分别为×10－4s－1及×10－2s－1，试
求该反应的活化能。

13.某反应在15.05℃时的反应速率常数为×10-3 dm3·mol-1·s-1，在40.13℃时的反应速率常数为×10-3
dm3·mol-1·s-1。

求反应的活化能，并计算25.00℃时的反应速率常数。

14.2NO+2H2=N2+2H2O 在273K时反应速度常数为，在 500K时反应速度常数为，试计算该反应在 298K
时的速度常数。

15.反应 H2(g) + I2(g) 2HI(g) 在302℃时的k = ×10-4 dm3·mol-1·s-1，在508℃时k =
dm3·mol-1·s-1，试计算该反应的活化能E a与指前因子(参量)k0?并求400℃时的k。

16.在28℃时鲜牛奶大约4 h 变酸，在5℃冰箱中可保持48 h。

假定牛奶变酸反应速率与变酸时间成反
比，求牛奶变酸反应的活化能。

17.已知反应：①2N2O5（g）== 4NO2（g）+ O2（g）E a = kJ·mol-1
C2H5Cl（g）== C2H4（g）+ HCl（g）E a = kJ·mol-1
如果：（1）将反应温度由300K上升到310K，上述二反应的速率各增大多少倍说明为什么（2）将反应②的温度由700K上升到710K，反应的速率又增大多少倍与②中（1）比较说明了什么
18.氧化乙烯的热分解反应为一级反应，已知在651K时，分解50%所需时间为363min，活化能E a=·mol-1，
试求如果在120min内分解75%，温度应控制在多少K
19.有恒容气相反应A（g）→D（g），已知该反应的速率常数k与温度T有关系：ln k(s-1)=－9622/T（K）（1）确定该反应级数；
（2） 计算该反应的活化能；
（3） 预使A 在10分钟内转化90%，反应应控制在多少度
20.已知某一级反应的?r H (298K) = kJ ·mol -1
，E a （正）= 180 J ·mol -1
，设A = 1；试计算该逆反应在300K 时的k 为多少
21.通过实验可知，在高温时，CO 2气体与焦炭中的碳反应的方程式为CO 2 + C == 2CO ，该反应的活化能为 kJ ·mol -1。

试计算反应温度由900K 升高到1000K 时，反应速率常数的变化率为多少
22.在不加催化剂时，H 2O 2的分解反应 H 2O 2（l ）== H 2O （l ）+ 21O 2（g ）的活化能为 kJ ·mol -1。

当以铁为催化剂时，该反应的活化能降到 kJ ·mol -1。

试计算在25℃时，此两种条件下，该反应速率的比值。

参考答案：
1. 6×10-4
mol ·dm -3
·min
-1
3×10-4
mol ·dm -3
·min -1
2. （1）v = kc 2
NO c Cl 2
（2） 3
（3） 变为原来1/8倍 （4） 变为原来9倍 3. ×10-7
mol ·dm -3
·s -1
4. (1) mol·dm -3·s -1
(2) s -1
5. ×10-4
mol ·dm -3
·s –1
6. (a) mol ·dm -3
(b) s 7. ，
8. （1）×103
s ；
（2） kPa 9. min -1
， min 10. min
11. 100 kJ ·mol -1
12. E a =179 kJ ·mol -1 13. kJ ·mol -1
， kJ ·mol -1
14.
15. E a = = kJ ·mol 1
，k 0 = ×109 dm 3·mol -1·s
-1
400 ℃时，k = dm 3·mol -1·s -1
16. 75 kJ ·mol -1
17. （1）① ② 说明反应的活化能越大，温度的变化对反应速率的影响就越大。

（2）1.8 温度较低时升高温度，对反应速率的影响较大，而温度较高时，升高温度，对反应
速率的影响较小。

18. 682K
19.（1）1级，（2） kJ·mol-1，（3） K
20. s-1
21.
22.4778
English problems
following data were measured for the reduction of nitric oxide with hydrogen.
2NO(g) + 2H2 (g) N2 (g) +2H2O (g)
Initial concentration (mol·dm-3)
c NO c H2Initial rate of formation
of H2O
(mol·dm-3·s-1)
×10-3
×10-3
×10-3
What is the rate law for the reaction
2. Dinitrogen pentaoxide, N2O5, is the anhydride of nitric acid. It is not very stable, and
in the gas phase or in solution with a nonaqueous solvent it decomposes by a first-order reaction into N2O4 and O2. The rate law is
rate = kc N2O5
At 45℃,the rate constant for the reaction in carbon tetrachloride is ×10-4s-1. If the initial concentration of the N2O5 in the solution is mol·dm-3, how many minutes will it take for the concentration to drop to mol·dm-3
3. The reaction 2HI (g) → H2 (g) + I2 (g) has the rate law, rate = k c HI2, with k= dm3·mol-1·s-1
at 508℃. What is the half-life for the reaction at this temperature when the initial HI concentration is mol·dm-3
4. The decomposition of HI has rate constants k= dm3·mol-1·s-1at 508℃ and k= dm3·mol-1·s-1
at 540℃. What is the activation energy of the reaction in kJ·mol-1
5. The reaction 2NO2→2NO + O2 has an activation energy of 111 kJ·mol-1. At 400℃, k =
dm3·mol-1·s-1. What is the value of k at 430℃
ANSWERS:
1.v = kc NO c H
2
2. min
3. h
4. kJ·mol-1
5.dm3·mol-1·s-1
115T。