化学动力学习题参考答案
第4章 化学动力学基础习题解答
了一条新途径
。(iii)有选择性
。
4. 链反应的一般步骤是:(i) 链引发
;(ii) 连传递
;
(iii)
链终止
。
5. 链反应可分为 直链
反应和
支链
反应。
6. 爆炸反应有 热爆炸
和 支链
爆炸反应。
三、是非题(下述各题中的说法是否正确?正确的在题后括号内画“√”,错误的画
“×” )
1. 反应级数不可能为负值。
第 4 章 化学动力学基础
一、选择题(均为单选题,将正确选项填在各题后的括号内)
1.
反应:A+2B→Y,若其速率方程为 dcA dt
k
AcAcB
或
dcB dt
kBcAcB 则
kA、kB 的关系是
(
C
)A 的消耗速率是 B 的 1/2,即 dcA dt
1 2
dcB dt
,或 kAcAcB
k c c 3 (C2H5 ) ( H2 )
(1)
dc
( C2 H 5
dt
)
k c c 2 (H ) (C2H4
) k c3 (C2H5
c) ( H2 )
0
(2)
dc(H ) dt
k1c(Hg )c(H2 ) k c c 2 (H ) (C2H4
) k c c 3 (C2H5 ) ( H2 ) k4c(2H )
为( 0 )
A.零级
B.一级
零级反应的半衰期为 t1/ 2
cA,0 2k0
C.二级
D. 三级
,当 A 的浓度减少一半时,其半衰期也减少一半。
6. 元反应 H + Cl2 → HCl + Cl 的反应分子数是( B )
化学动力学习题解答
3.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 百分数 增加,速率常数k 增大 。
4.对于可逆反应,当升高温度时,其反应速率 常数k(正)将 增大 ,k(逆)将 增大 。当反应为 吸热 热反应时,标准平衡常数Kθ将增大, 该反应的rG将 减小 ;当反应为 放热 反应 时,标准平衡常数将减小。
化学动力学
习题解答
一.选择题
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……( D )
3H2(g)+N2(g)= 2NH3(g)
(A)2d[NH3]/dt
(B)1/3d[H2]/dt
(C)-1/2d[NH3]/dt
(D)1/2d[NH3]/dt
2.当反应速率常数k的量纲为(L·mol-1)1/2·S-1时, 该反应的反应级数是 …(A) (A)1.5级 (B)0.5级 (C)一级 (D)二级
5.某一分解反应, 当反应物浓度为0.2 mol·L-1时 应速度为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, 反应速是
………( B ) (A)0.30 (B)2.7 (C)0.60 (D)0.90
6. 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) ……………( C ) (A)235.4 (B)-231.2 (C)227.0 (D)231.2
………(B )
(A)溶液中的反应一定比气相中的反应速率要大;
(B)在一定温度下,反应活化能越小,反应速率
越大;
(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 =。
第十一章化学动力学答案
物化第十一章 化学动力学 习题答案一、名词解释1. 反应机理:反应物转变为产物所经历的具体途径称为反应机理或反应历程。
2. 基元反应:由反应物微粒(分子、原子、离子、自由基等)以一步直接实现的反应称为基元反应,也称为简单反应。
3. 反应级数:当反应速率方程是幂乘积的形式时, BA nB n A A A c c k tc =-d d ,式中各浓度的方次n A 和n B 等,分别称为反应组分A 和B 的级数,即对A 为n A 级,对B 为n B 级,总反应级数n=n A +n B +…。
4. 反应分子数:基元反应方程式中各反应物分子个数之和称为反应分子数。
5. 反应速率常数:速率方程中的比例常数k ,称为反应速率常数。
6. 半衰期:转化率达到50%所需时间,称为半衰期2/1t 。
二、简答题1. 反应级数和反应分子数有何区别?反应分子数和反应级数是两个不同的概念。
反应分子数是理论上的概念,是对微观上的基元反应而言的。
而反应级数是对宏观化学反应而言的,反应级数必须从实验上确定。
反应分子数和反应级数所取的数值也不相同。
反应级数的数值可以是有理数,而反应分子数却只能是正整数。
简单反应必然是级数为正整数的反应,但级数为正整数的反应却不一定是简单反应。
只有符合式υ=k [A]α[B]β[C]δ…形式的速率方程的反应才有反应级数。
分级数和反应级数必须由速率实验确定。
对于指定的反应,反应级数可随实验条件而变化。
若在某些反应中,作为催化剂的组分,作为溶剂的组分以及个别反应活性物质的浓度“恒定”时,从而使实验测得的反应级数降低,则以这种方式所得的表观反应级数为"准 n 级"反应2. 简述零级反应的主要特征有哪些? (1)速率系数 k的单位为[浓度][时间]-1(2)c A 与t 呈线性关系 (3),01/22A c t k=3. 简述一级反应的主要特征有哪些?(1)速率系数 k 的单位为[时间]-1,表示的是单位时间内反应物A 反应掉的分数。
化学动力学试题及答案
化学动力学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 化学动力学研究的对象是:A. 化学反应的平衡状态B. 化学反应的速率C. 反应物的物理性质D. 反应物的化学性质答案:B2. 反应速率常数k的单位是:A. mol/(L·s)B. mol/(L·min)C. mol/(L·h)D. mol/(L·d)答案:A3. 下列哪项不是影响化学反应速率的因素?A. 反应物浓度B. 温度C. 催化剂D. 反应物的化学式答案:D4. 零级反应的速率与反应物浓度的关系是:A. 正比B. 反比C. 无关D. 指数关系答案:C5. 一级反应的速率方程式是:A. v = k[A]B. v = k[A]^2C. v = k[A]^0D. v = k[A]^1/2答案:A6. 温度升高,反应速率常数k的变化趋势是:A. 减小B. 增大C. 不变D. 先增大后减小答案:B7. 催化剂对化学反应速率的影响是:A. 降低反应速率B. 提高反应速率C. 改变反应的平衡位置D. 改变反应的热力学性质答案:B8. 反应速率的单位是:A. mol/(L·s)B. mol/(L·min)C. mol/(L·h)D. mol/(L·d)答案:A9. 反应速率的测定方法不包括:A. 光谱法B. 电化学法C. 重量法D. 温度计法答案:D10. 反应速率的快慢与下列哪项无关?A. 反应物的浓度B. 反应物的表面面积C. 反应物的化学性质D. 反应物的物理状态答案:C二、填空题(每空1分,共20分)1. 反应速率是指单位时间内反应物或生成物的___________。
答案:浓度变化量2. 反应速率常数k与反应物的浓度无关,只与反应的___________有关。
答案:本质特性3. 零级反应的速率方程式为v = k,其中v表示___________。
答案:反应速率4. 一级反应的半衰期与反应物的初始浓度___________。
物化第五章 化学动力学 课后题
第五章习题及答案1.在蔗糖和HCl 的混合水溶液中,蔗糖和HCl 的浓度分别为0.3mol/L 和1mol/L 。
用旋光计测得在28︒C,经40min 有46%的蔗糖发生了水解。
已知其水解为一级反应,求(1)反应速率常数;(2)反应开始时和反应至40min 时的反应速率;(3)80min 时已水解的蔗糖百分数。
解:蔗糖水解为一级反应,则(1)()201054130460130ln 401ln 1-⨯=⨯-==....c c t k min -1(2)300106243001540/d d -⨯=⨯==-...kc t c mol ⋅L -1⋅min -131049230)4601(01540/d d -⨯=⨯-⨯==-....kc t c mol ⋅L -1⋅min -1(3)8707080e 1e 118001540000..c c c c c .kt ==-=-=-=-⨯--%6.在350K 温度下,某物质A 的分解是二级反应。
反应进行到A 消耗掉初浓度的1/2所需要的时间是5min,求A 消耗掉初浓度的2/3所需要的时间。
解:消耗掉初浓度的的1/2所需要的时间即为半衰期A,0A 2/11c k t =则反应的速率常数A,0A,02/1A 511c c t k ==由二级反应积分速率方程tk c c A A,0A11=-得t c c c ⨯=-A,0A,0A,0513/11故t =10min11.NO 2的分解反应为NO 2(g)NO(g)+1/2O 2(g),将0.210g NO 2气体装入一体积为2L 的密闭容器,温度恒为603K 。
分解反应的初速率为0.0196mol ⋅L -1⋅h -1,当浓度下降到0.00162mol ⋅L -1时,反应速率只有初速率的一半。
求(1)反应级数;(2)15min 后NO 2的浓度。
解:(1)NO 2的初浓度为002282020055462100A,0...c =⨯=mol ⋅L -1设反应级数为n ,则有c k r n AA A =和c k r n A,0A A,0=两式相除得nc c r r )/(/A,0A A,0A =20222)0022820/001620(ln )2/1(ln )/(ln )/(ln A,0A A,0A ≈===...c c r r n (2)由2A,0A A,0c k r =,可得837630022820/0196022A,0A,0A ...c r k ===mol -1⋅L ⋅h -1由2A A A c k r =,可得237340016202/0196022A A A ...c r k ===mol -1⋅L ⋅h -1k A 的平均值为:3749A =k mol -1⋅L ⋅h -1,则15min 时NO 2的浓度为4A,0A A 102770022820/160/1537491/11-⨯=+⨯=+=..c t k c mol ⋅L -113.阿司匹林的水解为一级反应。
化学动力学选择题及参考答案
第十一章化学动力学选择题及参考答案1.有如下简单反应: a A + b B →d D,已知a < b < d,则速率常数k A、k B、k D的关系为:( )A. k A/a<k B/b <k D/dB. k A<k B<k DC. k A>k B>k DD. k A/a>k B/b >k D/d 2.某反应,当反应物反应掉5/9所需时间是它反应掉1/3所需时间的2倍,则该反应是:( )A. 一级反应B. 零级反应C. 二级反应D. 3/2 级反应3.关于反应级数,说法正确的是:( )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. 催化剂不会改变反应级数D. 反应级数都可以通过实验确定4.已知二级反应半衰期t1/2为1/(k2c0),则反应掉1/4所需时间t1/4应为:( )A. 2/(k2c0)B. 1/(3k2c0)C. 3/(k2c0)D. 4/(k2c0)5.某化合物与水相作用时,其起始浓度为1 mol/dm3,1小时后为0.5 mol/dm3,2小时后为0.25 mol/dm3。
则此反应级数为:( )A. 0B. 1C. 2D. 36.某二级反应,反应物消耗1/3 时间10 min,若再消耗1/3还需时间为:( )A. 10 minB. 20 minC. 30 minD. 40 min7.某反应进行时,反应物浓度与时间成线性关系,则此反应之半衰期与反应物最初浓度有何关系? ( )A. 无关B. 成正比C. 成反比D. 平方成反比8.某反应的速率常数k = 7.7×10 s-1,又初始浓度为0.1 mol/dm3,则该反应的半衰期为:( )A. 86580 sB. 900 sC. 1800 sD. 13000 s9.反应A + B →C + D的速率方程为r = k[A][B],则反应:( )A. 是二分子反应B. 是二级反应但不一定是二分子反应C. 不是二分子反应D. 是对A、B 各为一级的二分子反应10.反应在指定温度下,速率常数k为0.0462 min-1,反应物初始浓度为0.1 mol/dm3,该反应的半衰期应是:( )A. 150 minB. 15 minC. 30 minD. 条件不够,不能求算11.已知某复杂反应的反应历程为:B -1B+D k 2J则B 的浓度随时间的变化率-d[B]/dt 是:( )A. k 1[A] - k 2[D][B]B. k 1[A] - k -1[B] - k 2[D][B]C. k 1[A] - k-1[B] + k 2[D][B]D. k -1[A] + k -1[B] + k 2[D][B]12.2M → P 为二级反应,若M 的起始浓度为1 mol/dm 3,反应1 h 后,M 的浓度减少1/2,则反应2 h 后,M 的浓度是:( )A. 1/4 mol/dm 3B. 1/3 mol/dm 3C. 1/6 mol/dm 3D. 缺少k 值无法求13.某气相1-1级平行反应M →R 和M →S 的速率常数分别为k 1和k 2,其指前因子A 1= A 2,活化能 E 1≠E 2,但均与温度无关,现测得298 K 时,k 1/k 2= 100,则754 K 时k 1/k 2为:( )A. 2500B. 2.5C. 6.2D. 缺活化能数据,无法解14.某反应速率常数与各基元反应速率常数的关系为: , 则该反应的表观活化能E a与各基元反应活化能的关系为:( ) A. E a = E 2 + 1/2E 1-E 4 B. E a = E 2+1/2(E 1- E 4)C. E a = E 2+ E 2+1/2(E 1+E 4)D. E a = E 2+ E 1- E 415.如果某反应的∆r H m = 100 kJ/mol ,那么活化能E a 将:( )A. E a ≠ 100 kJ/molB. E a ≥ 100 kJ/molC. E a ≤ 100 kJ/molD. 都可以16.右图绘出物质[G]、[F]、[E]的浓度随时间变化的规律,所对应的连串反应是:( )A. G →F →EB. E →F →GC. G →E →FD. F →G →E17.氢和氧的反应发展为爆炸是因为:( )4122k k kk =A. 大量的引发剂的引发B. 直链传递的速度增加C. 自由基被消除D. 生成双自由基形成支链18.对复杂反应:B -1k 2C可用平衡近似处理时,K = k 1/k -1 = [B]/[A]。
物理化学第8章化学动力学习题答案
第8章 化学动力学 习题1. 请根据质量作用定律写出以下基元反响的反响速率表示式〔试用各种物质分别表示〕。
〔1〕P B A k2−→−+ 〔2〕2A+B P k 2−→−〔3〕S P B A 22+→+ 〔4〕M Cl M Cl +→+22 解: 〔1〕B A P B A c kc dtdc dt dc dt dc ==-=-21,〔2〕B A P B A c kc dt dc dt dc dt dc 22121==-=-,〔3〕22121BA S PB A c kc dtdc dt dc dt dc dt dc ===-=-,〔4〕M 2Cl Cl Cl c kc dt dc dt dc 212==-。
2. 某气相反响的速率表示式分别用浓度和压力表示时为nA c c c k =γ和nA p p p k =γ,试求k c 与k p 之间的关系,设气体为理想气体。
解:因为 p A =c B R T =c A R T , nAn p n A c c RT k c k )(=,那么 n p c RT k k )(=3. 298K 时N 2O 5(g)分解反响其半衰期2/1t 为5.7h ,此值与N 2O 5的起始浓度无关,试求: 〔1〕该反响的速率常数。
〔2〕作用完成90%时所需时间。
解:根据题意判断该分解反响为一级反响,因此可求得〔1〕12/11216.07.52ln 2ln -===h t k ,〔2〕h k x t 94.181216.09.011ln11ln=-=-=4. 某人工放射性元素放出α粒子,半衰期为15min ,试问该试样有80%分解,需时假设干? 解:根据题意判断该放射反响为一级反响,因此可求得〔1〕12/1min 04621.0152ln 2ln -===t k ,〔2〕min 83.3404621.08.011ln11ln=-=-=k x t 。
5. 把一定量的PH 3(g)迅速引入温度为950K 的已抽空的容器中,待反响物到达该温度时开始计时(此时已有局部分解),测得实验数据如下:t /s 0 58 108 ∞ p /kPa35.0036.3436.6836.85反响)(6)()(4243g H g P g PH k+−→−为一级反响,求该反响的速率常数k 值。
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。
化学动力学习题答案
化学动力学习题答案化学动力学习题答案化学动力学是研究化学反应速率的科学,它揭示了反应速率与反应物浓度、温度、催化剂等因素之间的关系。
在学习化学动力学的过程中,我们经常会遇到一些练习题,下面我将给出一些常见的化学动力学习题的答案,帮助大家更好地理解和掌握这一领域的知识。
1. 问题:已知反应A → B的速率方程为v = k[A],求当反应物A的浓度为0.1mol/L时,反应速率为多少?答案:根据速率方程v = k[A],将浓度[A]代入可得v = k × 0.1 = 0.1k。
所以当[A]为0.1mol/L时,反应速率为0.1k。
2. 问题:已知反应2A + B → C的速率方程为v = k[A]^2[B],求当反应物A的浓度为0.2mol/L,反应物B的浓度为0.3mol/L时,反应速率为多少?答案:根据速率方程v = k[A]^2[B],将浓度[A]和[B]代入可得v = k × (0.2)^2 × 0.3 = 0.012k。
所以当[A]为0.2mol/L,[B]为0.3mol/L时,反应速率为0.012k。
3. 问题:已知反应A → B的速率方程为v = k[A],当反应物A的浓度为0.1mol/L时,反应速率为0.05mol/L·s。
求速率常数k的值是多少?答案:根据速率方程v = k[A],将浓度[A]和反应速率v代入可得0.05 = k × 0.1,解得k = 0.5mol/L·s。
4. 问题:已知反应2A + B → C的速率方程为v = k[A]^2[B],当反应物A的浓度为0.2mol/L,反应物B的浓度为0.3mol/L时,反应速率为0.024mol/L·s。
求速率常数k的值是多少?答案:根据速率方程v = k[A]^2[B],将浓度[A]、[B]和反应速率v代入可得0.024 = k × (0.2)^2 × 0.3,解得k ≈ 0.8mol/L·s。
第4章-化学动力学基础-习题及全解答
第四章 化学动力学基础1. 某基元反应A+2B −→−k 2P ,试分别用各种物质随时间的变化率表示反应的速率方程式。
解:()1()1()22dc A dc B dc P r dt dt dt =-=-=2. 对反应A —→P ,当反应物反应掉43所需时间是它反应掉21所需时间的3倍,该反应是几级反应?请用计算式说明。
解: 设为a 初始浓度,x 为t 时刻的产物浓度对于零级反应0xt k =3412334122t t ==对于一级反应11lna t k a x =- 34121ln 31421ln112t t -==-对于二级反应 2111t k a x a ⎛⎫=- ⎪-⎝⎭341211314311112t t --==--或者:先假设此反应为二级反应,则有:1100002200012111131/4111111/23kt kt t C C C C kC kt kt t C C C C kC t t -=-==-=-=== 答:该反应是二级反应。
3. 试证明一级反应的转化率分别达50%、75%和87.5%,所需时间分别是2/1t 、22/1t 、32/1t 。
证:设为y 转化率对于一级反应211ln1t k y =-11ln 2t k = 当y=50%时122111ln 2ln 150%t t k k ===-当y=75%时1221112ln 2ln 2175%t t k k ===-当y=87.5%时 1221113ln 2ln 3187.5%t t k k ===-证毕。
4. 若某一反应进行完全所需时间是有限的,且等于c o /k (c o 为反应物起始浓度),该反应为几级反应? 答:观察零级、一级、二级和三级反应的速率公式的定积分公式,反应进行完全时,x=a ,只有零级反应符合0a t k =即0ct k =,所以该反应是零级反应。
5. 某总反应速率常数k 与各基元反应速率常数的关系为k = k 2(k 1/2k 4)1/2,则该反应的表观活化能和指前因子与各基元反应活化能和指前因子的关系如何?答: a E RTk Ae-=ln ln aE k A RT ∴=-(1)121242k k k k ⎛⎫= ⎪⎝⎭ 2141ln ln (ln ln 2ln )2k k k k ∴=+-- (2)214214214212142142142141ln ln ln ln 2ln 21111ln ln ln 2ln 222221111(ln ln ln 2ln )()22222111[ln (ln ln 2ln )](22a a a aa a a a a a a a E E E E A A A A RT RT RT RT E E E A A A RT RT RTE E E A A A RT RT RT A A A E E RT ⎡⎤⎛⎫⎛⎫-=-+----⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎣⎦=-+---+=+---+-=+---+41)2a E -121214241ln ln (ln ln 2ln )ln 22A A A A A A A ⎛⎫∴=+--= ⎪⎝⎭ 即121242A A A A ⎛⎫= ⎪⎝⎭ 2141122a a a a E E E E =+-6. 反应CH 3CHO = CH 4 + CO 其E a 值为190 kJ mol -1,设加入I 2(g )(催化剂)以后,活化能E a 降为136 kJ mol -1,设加入催化剂前后指数前因子A 值保持不变,则在773K 时,加入I 2(g )后反应速率常数k '是原来k 值的多少倍?(即求k '/k 值)。
(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 =。
第十章 化学动力学习题
第十章化学动力学选择题1. 涉及化学动力学的以下说法中不正确的是(A) 一个反应的反应趋势大,其速率却不一定快(B) 一个实际进行的反应, 它一定同时满足热力学条件和动力学条件(C) 化学动力学不研究能量的传递或变化问题(D)快速进行的化学反应, 其反应趋势不一定大答案:C2. 关于化学反应速率的各种表述中不正确的是(A) 反应速率与系统的大小无关而与浓度的大小有关(B) 反应速率与系统中各物质浓度标度的选择有关(C) 反应速率可为正值也可为负值(D) 反应速率与反应方程式写法无关答案:C3. 用化学方法测定反应速率的主要困难是(A) 很难同时测定各物质浓度(B) 不能使反应在指定的时刻完全停止(C) 不易控制温度(D) 混合物很难分离答案:B4. 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答案:D5. 关于反应分子数的不正确说法是(A) 反应分子数是个理论数值(B) 反应分子数一定是正整数(C) 反应分子数等于反应式中的化学计量数之和(D) 现在只发现单分子反应、双分子反应、三分子反应答案:C6. 关于对行反应的描述不正确的是(A) 一切化学变化都是可逆反应, 不能进行到底(B) 对行反应中正逆反应的级数一定相同(C) 对行反应无论是否达到平衡, 其正逆反应的速率常数之比为定值(D) 对行反应达到平衡时, 正逆反应速率相同答案:B7. 下述结论对平行反应不适合的是(A) 总反应速率等于同时进行的各个反应速率之和(B) 总反应速率常数等于同时进行的各个反应速率常数之和(C) 各产物的浓度之积等于相应反应的速率常数之积(D) 各反应产物的生成速率之比等于相应产物的浓度之比答案:C8. 利用活化能和温度对反应速率的影响关系能控制某些复杂反应的速率, 即所谓活化控制。
下面的反应中都可进行活化控制的是(A) 平行反应和连串反应(B) 可逆反应和链反应(C) 可逆反应和连串反应(D) 连串反应和链反应答案:A10. 和阿累尼乌斯理论相比, 碰撞理论有较大的进步, 但以下的叙述中有一点是不正确的, 即(A) 能说明质量作用定律只适用于基元反应(B) 引入几率因子, 说明有效碰撞数小于计算值的原因(C) 可从理论上计算速率常数和活化能(D) 证明活化能与温度有关答案:C11. 绝对反应速率理论的假设不包括(A) 反应物分子在碰撞时相互作用的势能是分子间相对位置的函数(B) 反应物分子与活化络合物分子之间存在着化学平衡(C) 活化络合物的分解是快速步骤(D) 反应物分子的相对碰撞动能达到或超过某个值时才发生反应答案:D12. 按照绝对反应速度理论,实际的反应过程非常复杂,涉及的问题很多,与其有关的下列说法中正确的是(A) 反应分子组实际经历的途径中每个状态的能量都是最低的(B) 势能垒就是活化络合物分子在马鞍点的能量与反应物分子的平均能量之差(C) 反应分子组到达马鞍点之后也可能返回始态(D) 活化络合物分子在马鞍点的能量最高答案:C13. 光化反应与黑暗反应的相同之处在于(A) 反应都需要活化能(B) 温度系数小(C) 反应都向ΔG(恒温恒压,W'=0时)减小的方向进行(D) 平衡常数可用通常的热力学函数计算答案:A14. 与光化学基本定律有关的说法中正确的是(A) 凡是被物质吸收了的光都能引起光化反应(B) 光化反应所得到的产物数量与被吸收的光能的量成正比(C) 在光化反应中, 吸收的光子数等于被活化的反应物微粒数(D) 在其它条件不变时, 吸收系数越大, 透过溶夷光强度也越大答案:C15. 化学动力学是物理化学的重要分支, 它主要研究反应的速率和机理。
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 =。
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第六章 化学动力学习题答案1. 某放射性元素经14天后,活性降低了%。
试求:(1)该放射性元素的半衰期;(2)若要分解掉90%,需经多长时间解:放射性元素的衰变符合一级反应规律。
设反应开始时,其活性组分为100%,14天后,剩余的活性组分为100%%,则:A,031A,011100ln ln 5.0710d 14100 6.85c k t c x --===⨯--312ln 2/ln 2/(5.0710)136.7d t k -==⨯=A,03A,0A,0111ln ln 454.2d 0.9 5.071010.9c t k c c -===-⨯-2.已知某药物在体内的代谢过程为某简单级数反应,给某病人在上午8时注射该药物,然后分别经过不同时刻t 测定药物在血液中的浓度c (以mmol?L -1表示),得到如下数据:t / h 4 8 12 16 c/(mmol?L -1)如何确定该药物在体内代谢过程的反应级数该反应的速率常数和半衰期分别是多少解:此题可用尝试法求解反应级数。
先求出不同时刻的ln c :t / h 4 8 12 16 ln c ? ? ? ?以ln c 对t 作图,得一直线,相关系数为,所以此为一级反应,即n=1。
直线的斜率为?,则有此反应的速率常数为;半衰期1/2ln 27.24h t k==。
3.蔗糖在酸催化的条件下,水解转化为果糖和葡萄糖,经实验测定对蔗糖呈一级反应的特征: 122211261266126HC H O H O C H O C H O ++−−→+蔗糖(右旋) 果糖(右旋) 葡萄糖(左旋)这种实验一般不分析浓度,而是用旋光仪测定反应过程中溶液的旋光角。
反应开始时,测得旋光角0 6.60α=o 。
在t=8min 时,测得旋光角 3.71t α=o 。
到t ∞时,即蔗糖已水解完毕,这时旋光角 1.98α∞=-o 。
由于葡萄糖的左旋大于果糖的右旋,所以最后溶液是左旋的。
试求该水解反应的速率系数和半衰期。
解:一级反应的积分式为:A,0A,01ln c k t c x =-式中A,0A,0c c x-是蔗糖的起始浓度与其在t 时刻的浓度之比。
由于旋光度与溶液的浓度成正比,因此可以利用旋光度之比来代替溶液的浓度比,即:01ln t a ak t a a ∞∞-=-其中:(0αα∞-)代表反应开始的旋光度,(t αα∞-)代表在t 时刻的旋光度。
1011 6.60 1.98ln ln 0.05134min 8 3.71 1.98t a a k t a a -∞∞-+===-+12ln 2/2/0.0513413.5min t k ln ===4.氯化醇和碳酸氢钠反应制取乙二醇:CH 2OHCH 2Cl (A)+ NaHCO 3 (B)CH 2OHCH 2OH + NaCl + CO 2已知该反应的微分速率方程为:AA B d d c kc c t-=,且测得在355K 时反应的速率常数115.20mol L h k --=g g 。
试计算在355 K 时:(1) 如果溶液中氯乙醇、碳酸氢钠的初始浓度相同, -1A,0B,0 1.2mol L c c ==g ,氯乙醇转化95%需要多少时间(2) 在同样初始浓度的条件下, 氯乙醇转化率达到%需要多少时间 (3) 若溶液中氯乙醇和碳酸氢钠的开始浓度分别为-1A,0 1.2mol L c =g ,-1B,0 1.5mol L c =g ,氯乙醇转化%需要多少时间解: (1) 由速率方程知反应为二级反应, 且两反应物开始浓度相同, 则1AA,0111111()[] 3.04h 5.20(195%) 1.20 1.20t k c c =-=-=-⨯ (2) 同理 2AA,0111111()[]63.9h 5.20(199.75%) 1.20 1.20t k c c =-=-=-⨯ (3)因为两反应物开始浓度不同, 则B,0A 3A,0B,0A,0B 111ln()11.50(199.75%) 1.20ln5.20mol L h (1.20 1.50) 1.20(1.50 1.2099.75%)2.82hc c t k c c c c --=-⨯-⨯=⨯-⨯-⨯=g g5.某蛋白质P 在某分子伴侣C 帮助下进行折叠。
未折叠的蛋白P u 先与C 生成中间产物PC (该过程为平衡过程,正向和逆向反应速率常数分别为k 1和k -1),中间产物PC 经过分解形成折叠的蛋白P f ,该步反应很慢,折叠过程可表示为:推导其折叠动力学方程。
解:反应由最后一步决定,所以21112111d[][]d ,[][][],[][][][][][]f u u u u P r k PC tk k P C PC k k k r P C k P k P C k PC ---======平衡态近似所以代入得6.已知某药物分解反应为一级反应,在1000C 时测得该药物的半衰期为170d 。
该药物分解20%为失效,已知100C 时其有效期为2a (按700d 计)。
若改为室温下(250C )保存,该药物的有效期为多少天 解:3112100,:ln 20.693(373.15K) 4.0810d 170C k t --===⨯o 时该药物分解反应的速率常数为o 0004110C ,ln1ln ln 3.1910d7000.2c ktcc c k t c c c --==⨯-0时该药物分解反应的速率常数为:=1(283K)=4-1122a 211:ln2.4910J mol RTT k E T T k =⨯=⨯⋅-该分解反应的活化能为298a 2128312442984129825:ln ()2.4910(298283)ln ln 3.19107.518.3142832935.4810d C k E T T k R TT k k ----=⨯⨯-=+⨯=-⨯⨯=⨯o 时该分解反应的速率常数为7.对于一级反应,试证明转化率达到%所需时间为转化率达到50%所需时间的3倍。
对于二级反应情况又如何 解:对于一级反应有 11/2ln 2k t =A,0A,012AA,0lnlnln8(10.875)c c k t c c ===-21/2ln 83ln 2t t == 对于二级反应有 21/2A,01k t c =22A A,0A,0A,0A,011117(10.875)k t c c c c c =-=-=- 21/27t t = o A,0A,041A A,0A,025C 2.303 2.303(298)lg lg 407d 5.48100.2c c t K k c d c c --===⨯-有效时该药物的有效期为:8.某连续反应12A B C k k −−→−−→,其中k 1 = ,k 2 = min -1 。
反应刚开始时A 的浓度为1mol?L -1,B 、C 的浓度均为0。
(1)求当B 的浓度达到最大时的时间t max ; (2)该时刻A 、B 、C 的浓度分别为多少 解:(1)B 浓度达到最大时的时间21max 21ln(/)ln(0.2/0.1) 6.93min 0.20.1k k t k k ===--(2)t max 时刻各反应组分的浓度:1max 221()-1A A,0[/()]-11B,ma x A,02-1C A,0A B,max e 0.5mol L ()0.25mol L 0.25mol L k t k k k c c k c c k c c c c --==⋅==⋅=--=⋅g9.某物质A 的分解是二级反应。
恒温下反应进行到A 消耗掉初浓度的1/3所需要的时间是2min ,求A 消耗掉初浓度的2/3所需要的时间。
解:2/3A A,0A A A,02/3A,02/3A,0A,02/3A A,01/32/3A A,01/3A,0A A,0111111111()()2121112()228min A t k t c c k t c c t c c c t k c t t k c c k c ⨯⨯-==-=-===-==⨯=由得10. 在某化学反应中随时检测物质A 的含量,1h 后,发现A 已作用了75%。
(1)若该反应对A 来说是一级反应,试问2h 后A 还剩多少没有作用 (2)若该反应对A 来说是零级反应,求A 完全作用所需的时间 解:(1)对于一级反应有0ln ln c c kt -=-1000ln ln ln ln 0.25 1.386h 1c c c c k t --=== 2h 后,剩余A 的质量分数为w ,1ln 1.3682 6.25%w w=⨯=(2)对于零级反应有C 0 – C = kt000000.250.7500.75 1.333c c k k c A c kt c t t h-=⇒=-==⇒=如完全作用,则:11.某化合物A 能分解成B 和C 。
用作图法分析在某温度下所得的下列数据,判断该反应是对峙、平行或连续反应,并写出反应式。
t (h) 0 10 20 30 40 50 60 ∞ c A (mol·L -1)1c B (mol·L -1)1c C (mol·L -1)解:作图,为连续反应A ? C ? B 。
12.某一级反应在340K 时完成20%所需时间,而在300K 时同样完成20%需时间,试计算该反应的活化能。
t (h1C (m o l /L )解:根据题意,可得2112k t k t =,根据a 211211ln ()E k k R T T =-212211a 211212ln ln T T k T T tE R R T T k T T t =⨯=⨯-- -1a 340300 3.208.314ln 29.06kJ mol 34030012.6E ⨯=⨯=⋅-13.醋酸酐的分解是一级反应,其速率常数-1s K k T 与温度有如下关系:3lg 12.04147.53710,k T =-⨯欲使此反应在10分钟内转化率达到90%,应如何控制温度 解:810003310min 600113.8310600(190%)lg(3.8310)12.04147.53710521Kt sc c k ln ln s t c c T T ---=====⨯-⨯=-⨯=14.根据如下的气相反应相关数据2NO + O 22NO 2T (K) 600 645 k (L·mol -1min -1) ? 105 ? 105 k’ (L·mol -1·min -1)求:(1)两个温度下的平衡常数。
(2)正向反应和逆向反应的活化能。