反应动力学习题及答案
化学反应动力学考试试题及答案
化学反应动力学考试试题及答案一、选择题1. 反应速率的定义是指:A. 反应物的浓度随时间的变化率B. 反应物的浓度随反应温度的变化率C. 反应物的浓度随反应时间的变化率D. 反应物的浓度随反应压力的变化率答案:C2. 反应速率常数k的单位是:A. mol/LB. L/molC. mol·L^-1·s^-1D. L/mol·s答案:C3. 以下哪个因素会影响反应速率?A. 反应物的浓度B. 反应物的温度C. 添加催化剂D. 所有选项都正确答案:D4. 零级反应的速率方程形式为:A. v = k[A]^2B. v = kC. v = k[A]D. v = k[A]^-1答案:C5. 一级反应的速率方程形式为:A. v = k[A]^2B. v = kC. v = k[A]D. v = k[A]^-1答案:B二、填空题1. 反应A → B的速率方程为v = k[A],反应的级数为____。
答案:一级反应2. 零级反应的速率方程为v = _____。
答案:k3. 反应速率随温度的升高而______。
答案:增大4. 反应速率随反应物浓度的增加而______。
答案:增大三、解答题1. 简述速率常数k的意义及其影响因素。
答:速率常数k表示单位时间内反应物消耗的量与反应物浓度的乘积之比。
它在速率方程中起着重要的作用,决定了反应的速率。
速率常数受到温度、催化剂和反应物浓度的影响。
温度升高会增加分子的平均动能,使分子碰撞更频繁,因此速率常数增大;催化剂可以提供新的反应路径,使反应速率增加;反应物浓度增加会增加碰撞频率,从而增加反应速率。
2. 解释零级反应和一级反应的特征,并举一个例子。
答:零级反应的速率与反应物浓度无关,速率方程为v = k,反应物浓度的变化对反应速率没有影响。
一级反应的速率正比于反应物浓度,速率方程为v = k[A]。
一个例子是放射性衰变,放射性元素的衰变速率与反应物的浓度无关,符合零级反应特征。
化学反应动力学第一章习题答案
化学反应动力学第一章习题要求:对每一题的解答都必须写出详细的推导过程。
1、写出零级反应(反应速率为常数)的速率方程;并从速率方程推导其动力学方程。
解:对于零级反应: P A → 反应速率方程:k A k r =⋅= ][根据反应速率的定义: dtA d r ][-= , 令初始条件:0=t 时, [A] [A]= 对速率方程积分:⎰⎰-=t A A kdt A d 0][][][得零级反应的动力学方程:kt A A =-][][ 2、已知反应A + B → P 为一级反应,其速率方程为:][][A k dtA d =-推导:(1) 该反应关于反应物A 的动力学方程; (2) 反应的半寿期; (3) 平均寿命。
解:(1) 令初始条件:0=t 时, [A] [A]=对一级反应速率方程:][][A k dtA d =-积分 ⎰⎰=-t A A k d tA A d 0][][][][ 得反应物A 的动力学方程:kt A A -=][][ln(2) 当 [A] 21[A]=时,21][][21ln kt A A -=则,反应的半寿期为:kk t 6932.02ln 21==(3) 根据平均寿命的定义:当∞→t 时,0][→A ,][][0][A A d t A ⎰⋅-=τ由动力学方程:kt A A -=][][ln,得: )exp(][][kt A A -= ,dt kt A k A d )exp(][][--= 代入平均寿命方程,得:⎰∞=-⋅⋅=01)exp(kdt kt t k τ 3、已知反应A + B → P 为基元反应,求:(1) 该反应的速率方程; (2) 反应级数;(3) 从速率方程分别推导反应物A 和B 的浓度与时间的关系式。
解:(1) 因为是基元反应,其速率方程为: ]][[][][][B A k dtP d dt B d dt A d r ==-=-= (2) 反应级数:211=+=n(3) 设 0=t 时, ][][A A =, ][][B B = t t = 时,x A A -= ][][,x B B -= ][][ 则其速率方程可写为: )])([]([x B x A k dtdx--= 积分:⎰⎰=--][][0)])([]([A A t kdt x B x A dx得: )]([][)]([][ln)][]([1x B A x A B B A t k ---=⋅ 把 ][][],[][B B x A A x -=-= 分别代入上式,得: 反应物A 的浓度和时间的关系式为: ])[][]([][][][ln][][1A AB A A B B A kt +--=反应物B 的浓度和时间的关系式为: ][][])[][]([][ln][][1B A B B A B B A kt +--=4、实验测得某复杂反应a A + b B → P 的速率方程为:]][[B A k r =,求该反应的动力学方程及反应物B 的半寿期。
反应动力学习题及答案
反应动力学习题及答案反应动力学习题一、判断题:1、催化剂只能改变反应的活化能,不能改变反应的热效应。
.........................()2、质量作用定律适用于任何化学反应...............................................()3、反应速率常数取决于反应温度,与反应物、生成物的浓度无关。
................()二、选择题:1.若反应:A + B → C 对 A 和 B 来说都是一级的,下列叙述中正确的是....()。
(A) 此反应为一级反应;(B) 两种反应物中,当其中任一种的浓度增大 2 倍,都将使反应速率增大 2 倍;(C) 两种反应物的浓度同时减半,则反应速率也将减半;(D) 该反应速率系数的单位为 s -1。
2. 反应A + B → 3D 的 E a ( 正) = m kJ·mol -1,E a ( 逆 ) = n kJ·mol -1,则反应的△r H m = ............ ()。
(A) (m -n ) kJ·mol -1; (B) (n -m ) kJ·mol -1; (C) (m -3n ) kJ·mol -1; (D) (3n -m ) kJ·mol -1。
3. 下列关于催化剂的叙述中,错误的是................................................()。
(A) 在几个反应中,某催化剂可选择地加快其中某一反应的反应速率;(B) 催化剂使正、逆反应速率增大的倍数相同;(C) 催化剂不能改变反应的始态和终态;(D) 催化剂可改变某一反应的正向与逆向的反应速率之比。
4. 当速率常数的单位为mol -1·dm 3·s -1时,反应级数为.............................................()(A )一级; (B )二级; (C )零级; (D )三级5. 对于反应2A + 2B → C ,下列所示的速率表达式正确的是.............................()(A )⊿[A]⊿t =23 ⊿[B]⊿t(B) ⊿[C]⊿t =13 ⊿[A]⊿t (C) ⊿[C]⊿t =12 ⊿[B]⊿t (D) ⊿[B]⊿t =⊿[A]⊿t6. 反应2A + B → D 的有关实验数据在表中给出,此反应的速率常数k/mol -2·dm 6·min -1约为 .......................................................................................................................... .....()初始浓度最初速率[A]/mol· dm -3 [B]/mol·dm -3 v/mol·dm -3·min -10.05 0.05 4.2×10-20.10 0.05 8.4×10-20.10 0.10 3.4×10-1(A) 3.4×102 (B) 6.7×102 (C) 3.4×103 (D) 6.7×1037. 催化剂是通过改变反应进行的历程来加速反应速率。
化学反应动力学测试题及答案
化学反应动力学测试题及答案题目一题目描述在一系列实验中,观察了反应物浓度和反应速率之间的关系。
下列是实验结果:要求:根据给定的实验数据,回答下列问题:1. 画出反应物浓度与反应速率之间的关系图。
2. 计算反应的速率常数k。
3. 利用实验数据,写出反应速率与反应物浓度之间的关系式。
答案1. 反应物浓度与反应速率之间的关系图如下所示:![Graph](graph.png)2. 计算反应的速率常数k的公式为:k = Δ[R] / (Δt * [A]^m * [B]^n)其中,Δ[R]表示反应物在一段时间内消失的量,Δt表示该段时间的长度,[A]和[B]分别表示反应物A和B的浓度,m和n分别表示反应物A和B的反应级数(反应物在反应速率方程中的指数)。
根据给定的实验数据,选取任意两个数据点进行计算,选择第一和第二个数据点:Δ[R] = 0.02 - 0.01 = 0.01 mol/LΔt = (0.2 - 0.1) s = 0.1 s[A] = 0.1 mol/L[B] = 0 mol/Lm = 1n = 0代入公式可得:k = (0.01 mol/L) / (0.1 s * (0.1 mol/L)^1 * (0 mol/L)^0) = 10L/(mol·s)因此,反应的速率常数k为10 L/(mol·s)。
3. 根据反应速率与反应物浓度之间的关系式:速率 = k * [A]^m * [B]^n将速率常数k、反应物浓度[A]和[B]以及反应级数m和n代入,可以得到实验数据集中的关系式:速率 = 10 * [A]^1 * [B]^0即:速率 = 10 * [A] 答案完毕。
第08章--复杂反应动力学--习题及答案
第八章 复杂反应动力学8-1.对于平行反应 CB A 21−→−−→−k k ┤,设E a 、E 1、E 2分别为总反应的表观活化能和两个平行反应的活化能,证明存在以下关系式:E a = (k 1E 1 + k 2E 2)/(k 1 + k 2) 。
证明: 总速率: - d[A]/d t = k 1[A] + k 2[A] = (k 1 + k 2)[A] = k '[A]其中 k ' = k 1 + k 2 = Ae x p(-E '/RT ), ∵2'd 'ln d RTE T k = 又∵Tk k k k T k k T k d )d(1d )dln(d 'ln d 212121+⋅+=+=⎪⎪⎭⎫⎝⎛+⨯+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯+=T k k k T k k k k k T k T kk k d d d d 1d d d d 1222111212121⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯+=222211212211211d ln d d ln d 1RT E k RT E k k k T k k T k k k k21221121k k E k E k RT ++⨯=所以 212211'k k E k E k E ++=8-2.醋酸高温裂解制乙烯酮,副反应生成甲烷 CH 3COOH —k 1→CH 2=CO +H 2O CH 3COOH —k 2→CH 4+CO 2已知在1189k 时k 1=4.65s -1,k 2=3.74s -1。
试计算: (1)99%醋酸反应需要的时间;(2)在1189 K 时,乙烯酮的最高效率? 如何提高选则性? 解: A B C t =0 a 0 0 t =t x y z(1) ln(a /x )=(k 1+k 2)t x =(1-0.99)a =0.01at =[ln(a /0.01a )]/(k 1+k 2) =(ln100)/(4.65+3.74)=0.5489s (2) y /z =k 1/k 2=4.65/3.74=1.243 z =0.4414a 解得 :y +z =a -x =0.99a y =0.5486a收率,就是产率=产品量/转化反应物量=0.5486a /0.99a =55.42%由于k 1与k 2 相差不大,说明两者解离能相差不大,改变温度效果不好。
第六章 化学反应动力学习题解答
第六章 化学反应动力学思考题解答一、是非题(判断下列说法是否正确,并说明理由)1. 错2. 对3. 错4. 错5. 错6. 错7. 对8. 对9.错 10. 对 二、选择题1. B2. A.3. B.4. D. 5 .C 6.D. 7. A. 8. B 9. B. 10. C.习题解答1.请根据质量作用定律,写出下列各基元反应或复合反应中Ad d c t与各物质浓度的关系。
(1)2A + B 2P k−−→ (2)A + 2B P + 2S k−−→ (3)22A + M A M k−−→+ (4)2A B(5)2A 2B+D B+A 2D(6)解:(1)2A A B d 2d c kc c t -= (2)2A A B d d c kc c t -=(3)2A A M d 2d c kc c t -= (4)2A 2B 1A d 2+2d c k c k c t -=- (5)222A 1B D 1A 2A B 2D d 2+2+d c k c c k c k c c k c t ---=--(6)A 1A 2A 3C d d ck c k c k c t-=+-2.某人工放射性元素放出α粒子,半衰期为15min 。
试问多长时间后该试样能分解掉80%。
解:由题意得该反应为一级反应,符合一级反应的条件,则112ln 2t k =得 1k = ln 215=0.0462mol -1 由积分定义式 1lnak t a x=- 令0.8x y a ==得 11ln 1k t y=- 则 t=34.84mink 1 k-1 k 1 k- k k3.反应25222N O (g)4NO (g)O (g)−−→+,在318K 下测得N 2O 5的浓度如下: t /min 0 20 40 60 80 100 120 140 160 c /mol·m -317.69.735.462.951.670.940.500.280.16求该反应的级数和速率常数及半衰期。
理论化学化学反应动力学部分考试题及答案2[全文5篇]
理论化学化学反应动力学部分考试题及答案2[全文5篇]第一篇:理论化学化学反应动力学部分考试题及答案 2理论化学化学反应动力学部分考试题(共50分)一、选择题(每题2分,共20分)1、下列属于化学反应动力学研究范畴的是(4)A、反应物浓度随时间的变化;B、从静态的角度出发研究过程的始态和终态;C、一定的温度压力下求平衡转化率;D、温度对化学反应活性的影响;(1)A和B;(2)B和C;(3)C和D;(4)A和D;2、宏观反应动力学阶段中的主要成就(2)A、Arrhenius定理的提出;B、碰撞理论的建立;C、质量作用定理的建立;D、过渡态理论的建立;(1)A和B;(2)A和C;(3)B和C;(4)C和D;3、在开放反应体系中。
体系中欲测的物理量(如浓度)(1)(1)随空间而变化,但在某一位置处不随时间位置而变化;(2)不随空间位置而变化,但在某一位置处随时间而改变;(3)不随空间位置而变化,在某一位置处也不随时间而改变;(4)既随空间位置而变化,在某一位置处又随时间而改变;4、下列属于复杂反应特征的是(3)(1)反应速率方程复杂的反应;(2)化学计量方程复杂的反应;(3)由两种或两种以上的基元反应构成;(4)以上都是;5、有关反应级数和反应分子数的描述,下列说法正确的是(2)(1)反应级数只能为正整数;而反应分子数可以为非整数;(2)反应级数可以为非整数;而反应分子数只能为正整数;(3)反应级数和反应分子数均只能为正整数;(4)反应级数和反应分子数均可为非整数;6、反应速率与反应动力学方程的定义分别是(4)A、反应速率与各组元浓度的某种函数关系式,B、各组元浓度和反应温度之间的函数关系;C、反应速率与反应时间的某种函数关系式;D、各组元浓度和反应时间之间的函数关系;(1)(A)和(B);(2)(B)和(C);(3)(C)和(D);(4)(A)和(D);7、平行反应和连续反应的总包反应的速率分别取决于(3)A、反应速率常数最小的反应步骤和反应速率常数最大的反应步骤;B、反应速率常数最大的反应步骤和反应速率常数最小的反应步骤;C、反应活化能最小的反应步骤和反应活化能最大的反应步骤;D、反应活化能最大的反应步骤和反应活化能最小的反应步骤;(1)(A)和(B);(2)(A)和(C);(3)(B)和(C);(4)(B)和(D)8、有关直链和支链反应,下列描术中正确的是(3)(A)凡是反应前后自由价保持恒定的链反应称为直链反应;(B)凡是反应前后自由价发生变化的链反应称为直链反应;(C)凡是反应前后自由价减少的链反应称为支链反应;(D)凡是反应前后自由价增加的链反应称为支链反应;(1)(A)和(C);(2)(B)和(C);(3)(A)和(D);(4)(B)和(D);9、能完全由微观结构和运动形式来给出反应速率方程式的是(4)(1)质量作用定理;(2)Arrhenius定理;(3)碰撞理论;(4)过渡态理论;10、在液相反应中,通常下列哪些反应的速率取决于分子的扩散速率(2)A、溶液中自由基的复合反应;B、浓硫酸催化乙酸与乙醇的酯化反应;C、水溶液中的离子反应;D、在液相中反应活化大于40 kJ·mol-1的许多在机反应;(1)A和B;(2)A和C;(3)B和C;(4)B和D;二、填空题(每空1分,共10分)1、在多相催化反应,反应物和产物的内外扩散为(物理)过程;反应物分子在催化剂表面的(化学)吸附,表面(化学)反应以及产物的(脱附),属于(化学)过程.2、在液相反应中,惰性溶剂是指不直接参加(化学)反应,而仅给反应物分子提供(碰撞)背景及(物理)环境作用的那些溶剂。
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 。
化学反应动力学考题及答案
研究生课程考试成绩单(试卷封面)任课教师签名:日期:注:1. 以论文或大作业为考核方式的课程必须填此表,综合考试可不填。
“简要评语”栏缺填无效。
2. 任课教师填写后与试卷一起送院系研究生秘书处。
3. 学位课总评成绩以百分制计分。
第一部分1.简答题(1)简述化学反应动力学与化学反应热力学、化学反应工程的关系。
答:化学反应动力学与化学反应热力学是综合研究化学反应规律的两个不可缺少的重要组成部分。
由于二者各自的研究任务不同,研究的侧重而不同,因而化学反应动力学与化学反应热力学既有显著的区别又互有联系。
化学反应热力学特别是平衡态热力学是从静态的角度出发研究过程的始态和终态,利用状态函数探讨化学反应从始态到终态的可能性,即变化过程的方向和限度,而不涉及变化过程所经历的途径和中间步骤。
所以,化学反应热力学不考虑时间因素,不能回答反应的速率历程。
因此,即使一个反应在热力学上是有利的,但如果在动力学上是不利的,则此反应事实上是不能实现的。
因此,要开发一个新的化学过程,不仅要从热力学确认它的可能性,还要从动力学方面研究其反应速率和反应机理,二者缺一不可。
从研究程序来说,化学反应热力学研究是第一位的,热力学确认是不可能的反应,也就没有必要再进行动力学的研究。
显然只有对热力学判定是可能的过程,才有进行动力学研究的必要条件。
(2)简述速控步、似稳态浓度法、似平衡浓度法的适用条件及其应用。
答:速控步:连续反应的总反应的速率决定于反应速率常数最小的反应步骤——最难进行的反应,称此为决定速率的步骤。
此结论也适应于一系列连续进行的反应;而且要满足一个条件即反应必须进行了足够长的时间之后。
似稳态浓度法:是对于不稳定中间产物的浓度的一种近似处理方法,视之近似看作不随时间变化,不仅常用于连续反应,对于其他类似的反应只要中间物不稳定,也可适用。
似平衡浓度法:在一个包括有可逆反应的连续反应中,如果存在速控步,则可以认为其他各反应步骤的正向、逆向间的平衡关系可以继续保持而不受速控步影响,且总反应速率及表观速率常数仅取决于速控步及它以前的反应步骤,与速控步以后的各步反应无关。
化学反应动力学的练习题
化学反应动力学的练习题化学反应动力学是研究反应速率和反应的速率规律的学科。
这个领域的重要内容就是解决反应速率与温度、浓度、催化剂等因素的关系。
本篇文章将结合一些练习题,来说明化学反应动力学的相关概念和计算方法。
一、题目解析1. 硫酸铁(III)催化硫代硫酸钠分解的反应:2NaSSO3 + 2H2SO4 → 3SO2 + 2Na2SO4 + H2O它的速率方程为:v = k[H2SO4]m[NaSSO3]n,已知当[H2SO4]=0.2mol/L,[NaSSO3]=0.1mol/L时,反应速率为2.25mol/L·min。
请问该反应的速率常数 k、反应级数 m 和 n 分别为多少?二、解答过程在解答该练习题之前,我们首先需要了解速率常数、反应级数和速率方程的概念。
速率常数:表示反应速率与反应物浓度关系的比例常数,用符号 k表示。
反应级数:根据反应物浓度与速率之间的关系,确定反应速率方程的指数值。
速率方程:表示反应速率与反应物浓度之间的关系式。
对于题目中给出的反应速率方程:v = k[H2SO4]m[NaSSO3]n,已知当[H2SO4]=0.2mol/L,[NaSSO3]=0.1mol/L时,反应速率为2.25mol/L·min。
我们可以根据题目给出的数据,利用速率方程求解:v = k[H2SO4]m[NaSSO3]n二次代入已知条件:2.25 = k × (0.2)m × (0.1)n ----(1)为了确定每个指数的值,我们需要利用不同条件下的反应速率数据来进行消元计算。
考虑尝试不同的条件,我们可以重复着这一过程直到找到一个关系成立的组合。
假设此时反应速率为 v₁:v₁ = k × (c₁[NaSSO3]) × (c₂[H2SO4]) ----(2)将条件1代入方程2,我们得到:2.25 = k × (0.2/c₂ )m × (0.1/c₁ )n ----(3)为了方便计算,我们可以将等式两边取对数:log(2.25) = log(k) + mlog(0.2/c₂) + nlog(0.1/c₁) ----(4)继续进行计算,可得:log(2.25) = log(k) + -log(c₂)/log(5) + (log(0.1) - log(c₁))/log(10) ----(5)整理方程,我们可以得到:log(k) = log(2.25) + log(c₂)/log(5) - (log(0.1) - log(c₁))/log(10) ----(6)根据已知条件,我们可以计算出 c₁和 c₂的值,将其代入方程6中求解 log(k)。
化学反应动力学练习题1
化学反应动⼒学练习题1化学反应动⼒学练习题⼀、计算题1.340K 时N 2O 5分解反应有如下实验数据时间0 60 120 180 240 c (N 2O 5)/mol ·L-1求60s 内和120s 到240s 的平均速率。
2.某基元反应A(g)+2B(g)D(g)+E(g),某温度下,将⼀定量的A 和B通⼊⼀定体积的容器中。
(1)当A 和B 各消耗50%时反应速率为起始率的⼏倍(2)在恒温下,将容器的体积减少⼀半时反应速率是起始速率的多少倍3.⼀定温度下反应CO(g)+Cl 2 (g) COCl 2有下列实验数据时间初始速率/mol -1·ls -1CO Cl 2 ×10-2 ×10-3×10-3求(1)反应级数;(2)速率⽅程;(3)速率常数。
4.反应N 2O 52NO 2+21O 2速率常数随温度变化的实验数据如下,求该T/K 273 298 308 318 328 338 k/s -1×10-7 ×10-5 ×10-4 ×10-4 ×10-3 ×10-35.反应CO(CH 2COOH) 2 CH 3COCH 3+2CO 2,在283K 时速率常数k 为 ×10-3 mol ·L -1·min -3,在333K 时速率常数k 为·L -1·min -1。
求303K 时反应的速率常数。
6.密闭容器中进⾏的某基元反应A(g)+2B(g)2C(g)当反应物的起始浓度分别为c A=·L-1,c B=·L-1时的反应速率为·L-1·s-1,若温度不变增⼤反应物浓度,使c A=·L-1,c B=·L-1,此时反应速率多⼤为原来反应速率的多少倍7初始浓度/mol·L-1初始速率/mol·L-1·s-1 c(NO)C(O2)1 2 3×10-2×10-3×10-3(1)写出该反应的速率⽅程式并指出反应级数;(2)计算速率常数;(3)当c(NO)=·L-1,c(O2)= mol·L-1时反应速率是多少8.反应C2H6 →C2H4 + H2,开始阶段反应级数近似为3/2级,910 K时速率常数为dm3/2·。
计算题化学动力学
−
dc A = k A c AcB dt 1 c B , 0 符合计量系数关系,故有 cB=2cA,即 2
又 c A,o =
−
dc A = 2k A c 2 A dt
分离变量积分,得
A t =
而
xA c A,0 (1 − x A )
kA =
1 1 = 2t1 2 c A, 0 2 × 100 min × 0.1mol ⋅ dm −3
−1
(2) 由所设定的条件,则反应的微分方程为
− dc A = k Ac AcC dt
因为 c A,0 ≠ cC , 0 ,则反应的微分方程的积分式为
t= c (1 − x A ) 1 ln C , 0 k A (c A , 0 − c C , 0 ) c C , 0 − c A , 0 x A
代入 t1
当 p(H2)不变时,
α= ln(v 0,1 / v 0 ,3 ) ln( p 0,1 / p 0, 3 ) = ln(0.48 / 0.12) = 2 即该反应对 NO 为二级,α=2; ln(50 / 25)
TEL:010-64434903
4
BEIJING UNIVERSITY OF CHEMICAL TECHNOLOGY
3 −1
2.某抗菌素施于人体后,在血液中的反应呈现出一级反应动力学特征,如在人体中注射 0.5g 某抗菌 素,然后在不同的时间测其在血液中的浓度,得到下列数据: t/hr ρA/(10 g·dm )
-2 -3
4 0.48
8 0.31
12 0.24
16 0.15
(1)求反应速率常数; (2)计算半衰期; (3)若使血液中抗菌素体积质量不低于 3.7×10-3g·dm-3,问需经几小时后注射第二针? 解 设 ρA,0 为开始时抗菌素的体积质量,ρA 为经时间 t 时的体积质量,可有 1 c 1 ρ k A = ln aA, 0 = ln A, 0 t cA t ρA 则
化学反应动力学 - 题目_答案版
B
计算题
r = r正 – r逆
k1 = (1 / t ) ln (c0 / c)
lnk = lnA – ( Ea /( R*T) ) t1/2 = ln2 / k1
改变物质数量比例的方法测定反应级数:
x=2
y=1
(n不等于1)
稳态近似法 平衡假设近似法
1.5级反应
无简单的反应级数
(C)二级
(D) 零级
半衰期法测定反应级数: t1/2 = A (1 / an-1) (n不为1)
t1/2 / t1/2’ = (a’ / a) n-1
C
平行反应的特点: 速率常数之比等于生成物的数量之比 ( k1 / k2 = x1 / x2) 两个都是一级反应时 :速率常数是两个平行反应速率常数的加和
(A) 零级
(B) 1.5级
(C)二级
(D) 一级
半衰期:
一级反应:t1/2 = ln2 / k1 二级反应 初始浓度一致:t1/2 = 1 / ( k2*c0 ) 零级反应:x = k0 * t
6. 某反应在起始物浓度下降一半时,其半衰期也缩短一半,则该反应级 数为 ( D)
(A) 一级
(B) 1.5级
化学反应动力学习题课选择题a单分子反应有一个起始浓度相等的二级反应当反应物消耗13时的时间为10min若再消耗13所需的时间为10min20min30min50min对于起始浓度相等的二级反应
化学反应动力学
习题课
选择题
(A) 一级
(A)单分子反应
(B) 二级
(B) 双分子反应
(C) 三级
(C) 三分子反应
(A) 10 min
(B) 20 min
(C) 30 min
【2019年整理】化学反应动力学习题(可打印修改) (2)
二、 选择题 1.(C);2.(B);
三、 填空题 1. 一、是非题 下列各题中的叙述是否正确?正确的选“√”,错误的选“×”。
√ × 1. 设对行反应正方向是放热的,并假定正、逆都是元反应,则升高温度更利 于增大正反应的速率系数。
√ × 2.若反应 A
Y,对 A 为零级,则 A 的半衰期
。
二、选择题
2. 3. kA=0.01 mol-1×dm3×s-1 t1/2=100 s
4. t1/2=15min 5. k(310K)/k(300K)=25.36
1. 二甲醚的气相分解是一级反应:CH3OCH3(g)
CH4(g)+ H2(g) + CO(g)
504℃时把二甲醚充入真空的定容反应器内,测得时间 t 时总压力 pt, 总数据如下:
N2O2 (快);
N2O2+O2
2NO2 (慢)。
又已知 2NO
U Δ N2O2 的 r m <0。试导出总反应的动力学方程式,并解释其反应级数及
对比实验 1, 2:
B 过量: 实验 1: 实验 3
则 b=2。
两式相除,得 4=4×2a-1,则 a=1。反应速率方程为:-dpA/dt=kApApB2
由实验 1 数据,
=1.13×10-10 Pa2×h-1。
4.[题解]:(1)据 Arrhenius 方程的不定积分式: 给 kA=f(T)的经验式对比,得
在以下各小题的“
”处填上答案。
1.链反应的一般步骤是(i)
;(ii)
;(iii)
。
答案:一、是非题 1. √; 2. √;
二、选择题 1.(B); 2.(B); 3.(C);
三、填空题 1.链的引发 链的传递 链的终止
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。
习题解答-反应动力学基础.
2 反应动力学基础2.1 在一体积为4L 的恒容反应器中进行A 的水解反应,反应前 A 的含量为12.23%(重量),混合物的密度为1g/mL ,反应物A 的分子量为88。
在等温常解:利用反应时间与组分A 的浓度变化数据,作出C A ~t 的关系曲线,用镜面法求得t=3.5h 时该点的切线,即为水解速率。
切线的斜率为0.760.125/.6.1α-==-mol l h由(2.6)式可知反应物的水解速率为0.125/.-==dC A r mol l hAdt2.2在一管式反应器中常压300℃等温下进行甲烷化反应:2423+→+CO H CH H O催化剂体积为10ml ,原料气中CO 的含量为3%,其余为N 2,H 2气体,改变进口原料气流量Q 0解:是一个流动反应器,其反应速率式可用(2.7)式来表示00000(1)(1)-==-=-=-A A RA A A A A A A AdF r dV F F X Q C X dF Q C dX故反应速率可表示为:000(/)==A AA A A R R dXdX r Q C C dV d V Q用X A ~V R /Q 0作图,过V R /Q 0=0.20min 的点作切线,即得该条件下的dX A /d(V R /Q 0)值α。
0.650.04 1.790.34α-==故CO 的转化速率为40030.10130.03 6.3810/8.31410573--⨯===⨯⨯⨯A A P C mol l RT4300 6.3810 1.79 1.1410/.min(/)--==⨯⨯=⨯AA A R dX r C mol l d V Q2.3已知在Fe-Mg 催化剂上水煤气变换反应的正反应动力学方程为: 20.850.4/-=⋅w CO CO r k y y kmol kg h式中y CO 和y CO2为一氧化碳及二氧化碳的瞬间摩尔分率,0.1MPa 压力及700K 时反应速率常数k W 等于0.0535kmol/kg.h 。
第三章 微生物反应动力学习题答案
第三章 微生物反应动力学习题答案1. 微生物反应的特点,其与化学反应的主要区别有那些? 答:微生物反应与化学反应相比,具有以下特点:1)微生物反应属于生化反应,通常是在常温常压下进行;2)反应原料来源相对丰富;3)易于生产复杂的高分子化合物和光学活性物质;4)通过菌种改良,可大大提高设备的生产能力;5)副产物多,提取有一定难度;6)生产微生物受外界环境影响比较大;7)开发成本较大;8)废水BOD较大2.简要回答微生物反应与酶促反应的最主要区别?答:微生物反应与酶促反应的最主要区别在于,微生物反应是自催化反应,而酶促反应不是。
此外,二者还有以下区别:(1)酶促反应由于其专一性,没有或少有副产物,有利于提取操作,对于微生物反应而言,基质不可能全部转化为目的产物,副产物的产生不可避免,给后期的提取和精制带来困难,这正是造成目前发酵行业下游操作复杂的原因之一。
(2)对于微生物反应,除产生产物外,菌体自身也可是一种产物,如果其富含维生素或蛋白质或酶等有用产物时,可用于提取这些物质。
(3)与微生物反应相比,酶促反应体系较简单,反应过程的最适条件易于控制。
微生物反应是利用活的生物体进行目的产物的生产,因此,产物的获得除受环境因素影响外,也受细胞因素的影响,并且微生物会发生遗传变异,因此,实际控制有一定难度。
(4)酶促反应多限于一步或几步较简单的生化反应过程,与微生物反应相比,在经济上有时并不理想。
4. 答:Monod 方程建立的基本假设:微生物生长中,生长培养基中只有一种物质的浓度(其他组分过量)会影响其生长速率,这种物质被称为限制性基质,并且认为微生物为均衡生长且为简单的单一反应。
Monod 方程与米氏方程的主要区别如下表所示:Monod 方程:SK SS +=max μμ米氏方程:SK Sr r m +=max方程中各项含义: μ:生长比速 μmax :最大生长比速 S: 单一限制性基质浓度 K S : 半饱和常数 方程中各项含义: r:反应速率 r max :最大反应速率 S:底物浓度 K m :米氏常数 微生物生长动力学方程酶促反应动力学方程经验方程 理论推导的机理方程适用于单一限制性基质的情况 适用于单底物、无抑制的情况5、答:由于细胞的组成是复杂的,当微生物细胞内部所含有的蛋白质、脂肪、碳水化合物、核酸、维生素等的含量随环境条件的变化而变化时,建立起的动力学模型称为结构模型。
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反应动力学习题 一、 判断题:1催化剂只能改变反应的活化能,不能改变反应的热效应。
............. ()2、 质量作用定律适用于任何化学反应 ........................... ()3、 反应速率常数取决于反应温度,与反应物、生成物的浓度无关。
........ ()二、 选择题:1•若反应:A + B T C 对A 和B 来说都是一级的,下列叙述中正确的 ^是••••( )。
(A)此反应为一 级反应;(B)两种反应物中,当其中任一种的浓度增大2倍,都将使反应速率增大2倍;(C)两种反应物 的浓度同时减半,则反应速率也将减半; (D)该反应速率系数的单位为s -1。
2.反应 A + B T 3D 的 E a (正)=m kJ mol -1, E a (逆)=n kJ mol -1,则反应 的厶r H m= ....... ( ))1 1 1 1(A) ( m^n) kJ md ; (B) (n-m) kJ mol ; (C) (m-3n) kJ mol ; (D) (3 n-m) kJ mol 。
3. 下? 列关于讣 催化齐U 的 叙述中,错 误的是 ....................... .......... ()。
(A)在 几 个 反 应 中,某 催化剂可选择地加快其中某- 「反应的反应 速 率;(B)催 化 剂 使 正、逆反 应速率增大 的倍数相同; (C) 催 化 剂 不 能 改变反应的始态和终态;(D) 催 化 剂 可 改 变某一 -反应的正向与逆向的反应速 率之比。
4. 当速率常数的单位为 mol -1 dm 3 s -1时,反应级数为 ........................... ()(A ) 一级;(B )二级;(C )零级;(D )三级5. 对于反应2A + 2B T C 下列所示的速率表达式正确的是 ....................... ()(C) 6.反应2A + B T D 的有关实验数据在表中给出,此反应的速率常数k/mol -2dm 6min -1约为 ...................................................................... ()初始浓度最初速率-3-3-3-1[A]/mol dm[B]/mol dm v/mol dm min-20.05 0.05 4.2 >102 -2 0.10 0.05 8.4 10 -10.100.103.4 102233(A) 3.4 11(B) 6.7 11(C) 3.4 11(D) 6.7 117.催化剂是通过改变反应进行的历程来加速反应速率。
这一历程影响 .......... ( )(A )增大碰撞频率; (B )降低活化能; (C )减小速率常数;(D )增大平衡常数值。
8. ................................................................................................................................................ 下列叙述中正确的是 ................................................................... ( )(A) _2 " [B] =3 " t (D)(A) 化学反应动力学是研究反应的快慢和限度的;(B) 反应速率常数大小即是反应速率的大小;(C) 反应级数越大,反应速率越大(D) 活化能的大小不一定总能表示一个反应的快慢,但可表示反应速率常数受温度影响的大小。
9. 当反应A2 + B2T 2AB的速率方程为v=k[A2][B2]时,则此反应.................... ( )(A) —定是基元反应;(B) 一定是非基元反应;(C)不能肯定是否是基元反应;(D)反应为一级反应。
10. 某化学反应进行30min反应完成50%,进行60min反应完成100 %,则此反应是( )(A )三级反应;(B)二级反应;(C) 一级反应;(D)零级反应。
11. 某一级反应的速率常数为9.5氷0-2min-1。
则此反应的半衰期为............... ( )(A) 3.65min; ( B) 7.29min; (C) 0.27min; ( D) 0.55min。
12. 放射性衰变过程是一级反应。
某同位素的半衰期为104年,问此同位素试样由100g减少到1g约需.................................................. () (A ) 4X104年;(B) 5X104年;(C) 6X104年;(D) 7X104年。
113. 某反应的速率方程式是v=kc x(A)c y(B),当c(A)减少50%时,v降低至原来的-,当c(B)增大2倍时,v增大1.41倍,则x,y分别为 .................................. ()(A) x=0.5 , y=1; ( B) x=2 , y=0.7;(C) x=2 ,y = 0.5; ( D) x=2 , y=2。
14. 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大;(B)反应活化能越小,反应速率越大;(C)加入催化剂,使正反应活化能和逆反应活化能减小相同数;(D)增大系统压力,反应速率一定增大。
15. 某基元反应2A + B = C + D ,若其反应速率表示式可以是:(1) d(C)/dt =k1 (A)2 (B)或(2) —d(A)/dt =k2 (A)2 (B)或(3)加催化剂后d(C)/dt =k3 (A)2 (B)则这些速率常数k之间的关系是()(A) k1 =k2 =k3 (B) k 1 工 2 工 3 (C) k1 =k2 丰 k (D) k 1 =k3 丰 k16. 对于一个给定条件下的反应,随着反应的进行()(A)速率常数k变小(B)平衡常数K变大(C)正反应速率降低(D)逆反应速率降低17. 当反应速率常数k的量纲为dm3 .mol 1 .s 1时,反应是()(A) 2级反应(B) 1级反应(C) 1/2级反应(D) 1.5级反应18. 某化学反应的速率常数的单位是mol.dm 3.s 1时,则该化学反应的级数是()(A) 3/2 (B) 1 (C) 1/2 (D) 019. 对三级反应,其速率常数的单位是()—1 —1 —1 —1 —2 —1(A)(浓度)(时间)(B)(时间)(C)(浓度)(时间)(D)(浓度)(时间)—120. 某化学反应的速率常数的单位是(时间) ,则反应是()(A)零级反应(B)三级反应(C)二级反应(D) —级反应21. 速率常数k是()(A)无量纲的参数(B)量纲为mol.dm 3 .s 1的参数(C)量纲为mol2 .dm 3.s 1的参数(D)量纲不定的参数22. 某一化学反应:2A + B T是一步完成的。
A的起始浓度为2 mol.dm —3,—3 —3B的起始浓度是4 mol.dm .1 s后,A的浓度下降到1 mol.dm ,该反应的反应速率为()(A) 0.5 mol.dm —3 .s—1 (B) - 0.5 mol.dm —3 .s—1(B) - 1 mol.dm —3 .s—1 (D) 2 mol.dm —3 .s—123. 反应203 —302,其速率方程式若为d(03)/dt =k(O 3)2 (O2)—1或d(O2)/dt=k'(O 3)2 (O2) —1,则速率常数k和k'的关系是()(A) 2k= 3k' (B) k=k' (C) 3k= 2 k' (D) -1/2k= 1/3k'24. NO2二聚反应的速率定律为-d[NO2]/dt=k[NO2]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气(C) 反应混合物中加过量NO2 (D)在CCI4溶液中进行反应而不在气相反应25. 若浓度的单位为mol.dm —3,时间的单位为min,则三级反应的速率的单位为()—3 —1 —2 —1(A) mol.dm .min (B) dm6.mol .min3 —1 —1 —1(C) dm .mol .min (D) min26. 下列说法中正确的是-()(A) 反应速率常数的大小即反应速率的大小(B) 反应级数和反应分子数是同义词(C) 反应级数越大,反应速率越大(D) 从反应的速率常数的单位可以推测该反应的反应级数—1 —127. 反应H2 (g) + 12(g) T 2HI(g), k = 0.16 dm3 .mol .s ,在781K 时反应物的起始浓度:c(H2 )= 0.040 mol.dm —2 3, c(I2)= 0.050 mol.dm —.当c(H2 )减少一半时,反应速率是起始反应速率的()(A) 0.30 倍(B) 0.50 倍(C) 0.60 倍(D) 0.40 倍28. 某一可逆反应达平衡后,若反应速率常数k发生变化时,则平衡常数K ()(A) 一定发生变化(B)不变(C)不一定变化(D)与k无关29. 25C时,氢氟酸的电离常数为10 .,基元反应H (aq)+F (aq)= HF(aq)的速率常数为—1 —11011.00 dm3.mol .s ,因此电离反应HF(aq) = H + (aq)+F —(aq)的速率常数为()—1 —1 —1 —1(A) 1014.15 s (B) 107.85 s (C) 10 —7.85 s (D) 10 —3.15 s2 对于_________ 反应,其反应级数一定等于反应物计量数_____________ ,速率系数的单位由_________ 决定。
若某反应速率系数k的单位是mol-2L2s-1,则该反应的级数是_______________ O23 反应A(g) + 2B(g) T C的速率方程为v=c(A)c (B)。
该反应 ________________ 为基元反应,反应级数为__________ 。
当B的浓度增加2倍时,反应速率将增大 ____________ 倍;当反应容器的体积增大到原体积的3倍时,反应速率将增大 __________ 倍。
三、填空题:1. 某气相反应:2A (g) + B (g) T C为g)元反应,实验测得当A、B的起始浓度分别为0.010 mol L-1和0.0010 mol L4 5时,反应速率为5.0 10-9mol L-1 s1,则该反应的速率方程式为_________________________ ,反应速率系数k =O7. 反应A T 2B + 1/2C如对A来说,反应是一级反应,其速率方程表达式为_________________ 。