化学动力学习题省公开课一等奖全国示范课微课金奖PPT课件

p
总
1 3
pB
pB
2 3
(
pB
,0
pB )
2 3
pB,0

2 3
pB
因此
dp
/
dt
2 3
(dpB
/
dt)
2/42
3、 一定T、V下，反应A(g) B(g) + D(g)
当pA,0 =100kPa时，反应半衰期t1/2 = 25min; 当pA,0 =200kPa
时，反应半衰期t1/2 = 50min。此反应级数n =( ),反应速
1
kB
01
pA2 01 pB01
1.33
1.33 104 2 1.33
102
Pa
-2
h-1
5.65 1011 Pa-2 h-1
19/42
解: (2)
dpB dt
kB pA2 pB
k'B
pB
ln
pB0 pB
k'B t
t1 2
ln 2 k'B
ln 2
5.65 1011
3、对行反应和平行反应各有什么特点？
对行反应特点 1.净速率等于正、逆反应速率之差值 2.到达平衡时，反应净速率等于零 3.正、逆速率系数之比等于平衡常数Ky=k1/k-1 4.在c～t图上，到达平衡后，反应物和产物浓度不再随 时间而改变,趋近于平衡浓度
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（3）平行反应特点
1.平行反应总速率等于各平行反应速率之和
(k1 +k2)).cA
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10、 催化剂能够大大缩短化学反应到达化学平衡时间，
而不能改改变学反应（
平衡）状。态
11、 某对行反应A + B
k1 C + D,当加入催化剂后其 k-1
正、逆反应速率常数分别从k1，k-1 变为k1’和k-1’ ，测得 k1’=3 k1 那么k-1’=（ 3 ）k-1。
二、选择题
1、在T 、V恒定条件下，基元反应 A(g) + B (g) D(g) 则此反应为( ) 分子反应，
若初始浓度cA,0 >> cB,0,即在反应过程中物质A大量过
剩，其反应掉物质量浓度与cA,0相比较，完全能够忽
略不计。则此反应级数n=(
). C
(A)2,2； （B）1,2 ; (C) 2,1 ; (D) 1,1
（A） 零级反应 ；（B） 一级反应；（C）二级反应； （D）0.5级反应
因为c A,0-c A=kAt,当c A=0时，t=t= c A,0/kA
8、连串反应A B C ,试验测得B为非常活泼中间产物， 当反应稳定后，则（ ）B。
(A) B生成速率小于B消耗速率；(B) B生成速率等于B
消耗速率；(C) B生成速率大于B消耗速率；(D) 因条件
试验编号 1
pA0104/Pa
1.33
2
2.66
3
5.32
pB0102/Pa
1.33
dpB0 Pa h-1 dt
1.33
1.33
5.33
0.665
10.64
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(1) 试求动力学方程式 dpB
dt
kB pA pB
中、 和
kB 。
(2) 计算试验3条件下，B反应掉二分之一所需时 间。
(3) 若已知活化能为188kJ·mol-1，试计算试验3在 500℃时初速率。
第十一章 化学动力学习题
一、概念题
1、在一定温度下，反应
A+B
2D
反应速率既可表示为-dcA /dt =kAcAcB, 也可表示为 dcD /dt =kDcAcB ．速率系数kA和kD关系为（ ）．
kA kB ...... kY kZ
A B
Y Z
kA 1
kD 2
kA
2kD
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２、 反应A(g) + 3B(g) 2C(g), 反应开始时，反应物
解：由kc单位，此反应为二级反应，n=2 kp=kc(RT)1-n=kc/RT=4.8110-6Pa-1.s-1
7、2B D和 2A C 两反应均为二级反应，而且k=A
exp(-Ea/RT)公式中指前因子A相同。已知在100oC下，反
应（1）k1 =0.10 dm-3.mol-1.S-1,而两反应活化能之差Ea,1 –
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解: (1)
10 1.33 20 5.33
1.33 104 1.33 102 2.66 104 1.33 102
2
10 1.33 30 10.64
1.33 104 2 1.33 102 5.32 104 2 0.665 102
A(g)
（2）
D(g) ,副产物
已知反应（1）活化能Ea,1=80kJ.mol-1,反应（2）活化能
Ea,2=40kJ.mol-1，为有利于产物B(g)生成。应该采取（
）
方法。B
(A) 恒温反应； （B） 升高反应温度； （C） 降低反应温
度；（D） 将副产物D(g)及时排除反应器
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一、 简答题
k1
A
B
k-1
t
cA
cB
则此反应速率方程 -d cB/dt = ( k1cA-k-1 c)B。 9、恒温、恒容理想气体反应机理为
k1 D(g) A(g) k2 B(g)
反应开始时只有A(g)，任意时刻t时，A、B、D物质量
浓度分别为cA、cB和cD。则反应物A(g)消耗速率可表示
为- dcA/dt =(
E a,2 =15000J.mol-1,那么反应（2）在该温度下速率系数
k2=（
）（填入详细数值）
解：依据k1=Ae-E a,1/RT和k2=Ae-E a,2/RT两式相比得 k1/k2= e-E a,1 + -E a,2 /RT,得k2=12.58dm3.mol-1.s-1
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8、反应机理为
反应，速率系数随温度改变率也大。
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4、对于复杂反应，任一中间产物B在何种条件下才能对 其利用稳态近似法处理？
解：中间产物B非常活泼，反应能力很强，cB很小，且满足 dcB/dt=0。 5、发生爆炸反应主要原因是什么？
热爆炸和支链反应爆炸 6、催化剂能够加紧反应速率主要原因是什么？ 催化剂与反应物生成不稳定中间化合物，改变了反应 路径，降低了反应活化能。
5.32 104
2
h
4.33h
(3)
ln k2 k1
Ea R
1 T2
1 T1
T1 723.15K , k1 5.65 1011 Pa-2 h-1
T2 773.15K , k2 4.25 1010 Pa-2 h-1
B0
k2
p
2 A0
pB0
80.53Pa h1
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3. 反应 A → B ，340K时完成20%需 3.2分钟，300K时完成20%需12分钟，求 Ea 。
度cA,0无关。 • 以ln{cA}～{t}作图为一直线，直线斜率为－kA。
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2、反应速率方程 –dcA /dt = kA cA2二级反应有哪些特征？ • 二级反应kA单位：[c]-1[t]-1。 • 只有一个反应物二级反应半衰期t1／2与反应物A初始
浓度cA,0和kA成反比。 • 以1／{cA}～{t}作图为一直线，直线斜率为kA。
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2、在指定条件下，任一基元反应反应分子数与反应级数 之间关系是（ ）D。 (A)反应级数等于反应分子数； （B）反应级数小于反应分子数； （C）反应级数大于反应分子数； (D) 反应级数等于或小于反应分子数
3. 基元反应分子数是个微观概念，其值（ ）B。 (A) 可为0、1、2、3；(B) 只能是1、2、3这三个正整数； (B) 也可是小于1数值；（D）可正，可负，可为零
按计量比混合而且无产物C存在（即 pC,0 =0）,若将以B
压力改变来表示消耗速率-dpB/dt换成以总压p 表示 -
dp/dt 时，则（-dp/dt）/（-dpB/dt）= （
）。
解：（1） A（g） + 3B(g) 2C(g)
t=0
pA,0
pB,0
0
t=t
pA
pB
2/3(pB,0 -pB)
因 pA =1/3pB(pC,0=0且pA,0=1/3 pB,0）,
1、零级反应有哪些特征？一级反应有哪些特征？ 零级反应动力学特征: •零级反应kA单位：[c][t]-1 •零级反应半衰期t1／2与反应物A初始浓度cA,0成正比， 而与kA成反比 •以 {cA}～{t}作图为一直线，直线斜率为－kA。
一级反应动力学特征
• 一级反应kA单位：[t]-1。 • 一级反应半衰期t1／2与kA成反比，而与反应物A初始浓
2.速率方程微分式和积分式与同级简单反应速率方程相
同，只是速率系数为各个反应速率系数和。
3.当各产物起始浓度为零时，在任一瞬间，各产物浓度之比等
速率系数之比，
k1 x1 k2 x2
若各平行反应级数不一样，则无此特点。
4.用适当催化剂能够改变某一反应速率，从而提升主反
应产物产量。
5.用改变温度方法，能够改变产物相对含量。活化能高
率系数k= （
）。
解：由题给数据可知，在一定T、V下，反应半衰期与 反应物初始压力成正比，此反应必为零级反应，故n=0,
k=p A,0/2t 1/2=100kPa/225S=2.0kPa.S-1
4、 在一定温度下，液相反应 A + B D 速率系 数kA=42.5 min-1 ，则CA从2.0mol.dm-3变到0.50mol.dm3所需时间为t1 ，从0.40mol.dm-3变到0.10mol.dm-3所需 时间为t2 ，则二者t2/ t1=（ ）。
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1、 50℃时，A物质在溶剂中进行分解反应，反
应 为一级，初速率A0=1.00 10-5mol·dm-3·s-1，1 小时后速率A=3.26 10-6mol·dm-3·s-1。
试求(1)kA ; (2)t½ ; (3)cA0
解: (1) A0= kA cA0， A= kA cA ， A0/A= cA0/cA
ln
c A0 cA
ln A0 A
kAt ,
kA 1.1209h-1 3.113 104 s-1
(2) t½ = ln2 / kA = 2226 s
(3) cA0= A0 / kA = 0.0321mol ·dm-3
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2、 450℃时，试验测得气相反应3A+B2C在 不一样反应物不一样初始压力下初速率数据以下：
4、反应A B，若开始时cB,0=0,A其始浓度为cA,0，当 反应物完全转化为B时，需时为t，而反应掉A其始浓度 cA,0二分之一时，所需时间为t1/2，测得t/t1/2=2，则此反 应级数为（ ）。A
(A) 零级 ；（B） 一级； （C）3/2级； (D) 二级 。
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5、在化学动力学中，质量作用定律（ C ） (A)适用任一恒温反应；（B）只适合用于理想气体恒温反 应； (C)只适合用于基元反应；(D) 只适合用于恒温、恒容化学 反应。
解：由题给k单位可知，为一级反应， kt=ln(c0/c) t2/t1=ln(0.4/0.1)/ln(2.0/0.5)=ln4/ln4=1
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5、已知某反应反应物不论其起始浓度CA，0为多少，反
应级掉反一C应A。，02/3时所需时间相同，所以该反应为（
）
6、温度为500K时，某理想气体恒容反应速率系数 kC=20mol-1.dm3.S-1.若改用压力表示反应时，则反应速率系 数kp=( ) 。
解：
1
1
(n 1) cAn 1
1 cn 1
A,0
kt (n 1)
ln 1
kt (n=1)
1 xA
任何反应其速率方程都能够写为：
kA2 kA1
tA1 tA2
ln
kA2 kA1
Ea R
1 T2
1 T1
,
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6、反应2A 3B ,其速率方程可表示为-dcA/dt = kAcA2cB-1 或dcB/dt = kBcA2cB-1, 则二者速率常数之比，即kA/kB=（ ）。B
(A) 2 ; (B) 2/3; (C) 3/2 ; (D) 3
7、25oC时，气相反应 2A(g) C(g) + D(g) ,反应前A(g) 物质量浓度为 cA,0，速率常数为kA ，此反应进行完全 （即 cA=0）所需时间是有限，用符号t 表示，而且t =c A,0 /kA, 则此反应必为（ ）。 A
）。 D
(A) n=n0/3 ; (B) n=n0/4 ; (C) n=n0/16 ; (D) n= n0/8
解：一级反应kt 1/2=ln2 3 kt ½=ln(c0/c)=ln(n0/n)=3ln2=ln23
所以 n0/n=23=8 ,n=n0/8
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11、 平行反应 （1） B(g), 产物
不足，无法必定 。
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9、基元反应 2A 数（ D）
B , 为双分子反应，此反应级
(A) 可能小与2； （B） 必定为1； (C) 可能大 与2 ；（D）必定为2 .
10、某放射性同位素蜕变反应为一级反应，已知其半衰
期t1/2=6d,则经过18d后，所剩同位素物质量n，与原来同
位素物质量n0关系为（