第十一章 化学动力学基础(一)习题
11-化学动力学 习题
k2 k1
Ea 1 1 R T2 T1
再确定是一级反应，并利用半衰期和速率常数的关系
t1/ 2
ln 2 k
0.693 k
例： 某反应在15.05℃时的反应速率常数为34.40×103 dm3·mol1·s1，在40.13℃时的反应速率常数为189.9×103 dm3·mol1·s1。求反应的活化能，并计算25.00℃时的反应 速率常数。
分析：利用阿伦尼乌斯方程的定积分形式
ln
k2 k1
Ea 1 1 R T2 T1
解：lnkFra bibliotek k1Ea R
T1 T2 T1T2
即
ln
189.9 103 34.40 103
Ea 8.314JK1
mol1
(288.20 313.28)K 313.28K 288.20K
E a = 51.13 kJ·mol1
2. 某反应进行时，反应物浓度与时间成线性关系，则此反 应的半衰期与反应物初始浓度 a (a) 成正比 (b) 成反比 (c) 平方成反比 (d) 无关
3、若反应速率常数k的单位为浓度·时间-1，则该反应为： （ D ）。 A、三级反应 B、二级反应 C、一级反应 D、零级反应
4、零级反应AB的半衰期t1/2与A的初浓度cA,0及速率常数k 的关系是：（ C ）。
ln
0.2303min 1 0.0128min 1
1 650K
=1.4337 ×10-3 K-1, T2 = 698 K
【11.47】
ln 2 54 min
0.0128 min 1
k
(T2
)
1 t
ln
cA,0 cA
1 ln 100 0.2303 min 1 10 min 10
第十一章 化学动力学习题
2、在指定条件下，任一基元反应的反应分子数与反应级 数之间的关系是（ 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. 基元反应的分子数是个微观的概念，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的数值；（D）可正，可负，可为零 4、反应A B，若开始时cB,0=0,A的其始浓度为cA,0， 当反应物完全转化为B时，需时为t，而反应掉A的其始 浓度 cA,0 的一半时，所需的时间为 t1/2，测得 t/t1/2=2，则 此反应的级数为（ A ）。
4 2 2
1
- 2 -1 1.33 kB 2 Pa h 2 4 2 pA01 pB01 1.33 10 1.33 10 5.65 10 11 Pa - 2 h -1
01
pB0 dpB 2 ln k 'B t 解: (2) k B p A pB k ' B pB pB dt ln 2 ln 2 t1 2 h 11 4 k 'B 2 5.65 10 5.32 10 4.33h
1 2 A
10、 催化剂能够大大缩短化学反应达到化学平衡的时间， 而不能改变化学反应的（ ）。 平衡状态 k1 11、 某对行反应A + B C + D,当加入催化剂后其 k-1
正、逆反应的速率常数分别从k1，k-1 变为k1’和k-1’ ，测得 k1’=3 k1 那么k-1’=（ 3 ）k-1。
因 pA =1/3pB(pC,0=0且pA,0=1/3 pB,0）,
1 2 2 2 p 总 pB pB ( pB , 0 pB ) pB , 0 pB 3 3 3 3 2 因此 dp / dt (dpB / dt ) 3
第十一章化学动力学基础（一）练习题及答案
第十一章化学动力学基础（一）练习题一、选择题1. 某化学反应的方程式为2A →P，则在动力学研究表明该反应为：( )(A) 二级反应(B) 基元反应(C) 双分子反应(D) 以上都无法确定2. 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：( )3H2（g）+ N2（g）= 2NH3（g）(A) 2（d[NH3]/dt）(B) 1/3（d[H2]/dt(C) -1/2（d[NH3]/dt）(D) 1/2（d[NH3]/dt）3. 某化学反应为2A + B →P，实验测定其速率常数为k = 0.25 (mol • dm-3)-1• s-1, 则该反应的级数为：( )(A) 零级反应(B) 一级反应(C) 二级反应(D) 三级反应4. 某一基元反应为mA →P，动力学方程为r = k[A]m，[A]的单位是mol • dm-3，时间的单位是s，则k的单位是：( )(A) mol(1 - m)• dm3(m - 1)• s-1(B) mol- m• dm3m• s-1(C) mol(m - 1)• dm3(1 - m)• s-1(D) mol m• dm-3m• s-15. 某气相反应在400 K时的k p = 10-3 kPa-1• s-1，若用k c表示应等于：( )(A) 3326 (mol • dm-3)-1• s-1(B) 3.326 (mol • dm-3)-1• s-1(C) 3.01 × 10-4(mol • dm-3)-1• s-1(D) 3.01 × 10-7(mol • dm-3)-1• s-16. 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，则该反应时：( )(A) 3/2级反应(B) 二级反应(C) 一级反应(D) 零级反应7. 有两个都是一级反应的平行反应：下列说法错误的是：( ) (A) k总= k1 +k2(B) E总= E1 +E2(C) k1/k2 = [B]/[C] (D) t1/2 = ln2/(k1 + k2)8. 某一分解反应，当反应物浓度为0.2 mol•L-1，反应速率为0.3 mol•L-1•s-1。
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【解析】活化焓相等，则活化能也近似相等，活化熵相差 30 J gK −1 gmol −1 ，则根据
k = P exp( S )exp( − Ea )
R
RT
k2
( S2 − S1 )
= exp R R
30
= exp8.314
= 37
k1
8. 某化学反应，当温度每升高 1K 时，该反应的速率常数 k 增加 1%，则该反应的活化
k = Aexp( − Ea ) RT
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得
k2
( E1 − E2 )
= exp RT RT
80000
= exp8.314298
= 1014
k1
3．某二级反应，反应物消耗 1/3 需时间 10min，若再消耗 1/3 还需时间为（ ）。
应的半衰期为 t1/2＝1/（kCA,0）＝100s。
10．在简单硬球碰撞理论中，有效碰撞的定义是（ ）。 A．互撞分子的总动能超过 EC B．互撞分子的相对动能超过 EC C．互撞分子的内部动能超过 EC D．互撞分子的相对平动能在连心线上的分量超过 EC 【答案】D 【解析】能导致旧键破裂的碰撞成为有效碰撞。只有相对平动能在分子连心线上的分量 超过临界值的分子对，才能把平动能转化为分子内部的能量，使旧键破裂而发生原子间的重 新组合。
速率常数的温度系数较小。
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 【答案】C
【解析】零级反应速率方程式为：cA，0 − cA = kt ，一定温度下，k 为定值，时间也一定 时，等式右边是常数，所以， cA，0 − cA 即反应物消耗的浓度为定值
第十一章 化学动力学(一)自测题
第十一章 化学动力学基础(一)自测题I ．选择题1. 某化学反应的方程式为2A P −−→，则在动力学研究中表明该反应为（d ）。
（a ）二级反应 （b ）基元反应（c ）双分子反应 （d ）以上都无法确定2.某化学反应为 2A+B P k−−→，实验测定其速率常数k =0.25(mol· dm -3)-1 s -1，则该反应的级数为（c ）。
（a ）零级反应 （b ）一级反应 （c ）二级反应 （d ）三级反应 3. 某一基元反应为A P m −−→，动力学方程为r =k[A]m , [A]的单位是mol· dm -3 ，时间的单位是s ，则k 的单位是（a ）。
（a ） 1m 3m 11mol dm s ---⋅⋅()() (b) m 3m 1mol dm s --⋅⋅ （b ） (m 1)3(1m)mol dm s ---1⋅⋅ （d ）m 3m 1mol dm s --⋅⋅4. 某气相反应在400 K 时的31110kPa s p k ---=⋅，若用k e 表示应等于（b ）。
（a ） 3113326(mol dm s ---⋅⋅) （b ）3113.326(mol dm s ---⋅⋅) （c ） 43113.0110(mol dm s ----⨯⋅⋅) （d ）73113.0110(mol dm s ----⨯⋅⋅)5．某反应，当反应物反应掉59所需时间是它反应掉13所需时间的2倍，则该反应是（c ）（a ）32级反应 (b)二级反应 （c ）一级反应 （d ）零级反应6. 半衰期为10天的某放射性元素净重 8 g ，40天后其净重为（d ）。
（a ）4 g （b ）2 g （c ）1 g （d ）0.5 g7. 有两个都是一级反应的平行反应：下列说法错误的是（b ）。
（a ） k 总=k 1+k 2 （b ） E 总=E 1+E 2（c ）k 1/k 2=[B]/[C] （d ） 12122t k k =+/ln8．两个活化能不相同的反应，如E 1<E 2，且都在相同的升温区内升温，则（a ）。
物理化学第五版(傅献彩)课后习题答案第十一章
第^一章化学动力学基础(一)1.298 K时NaJg)—Ma (g) + *O⅛Q,该分解反应的半衰期皿=5” 7 h・此值与N心G的起始浓度无关.试求，(1)该反应的速率常数*C2)N2(⅜Cg)转化掉90%所需的时间.解r(l>V^反应的半衰期与起始浓度无关二该反应为一级反应对于一级反应⑴严晋Λ⅛1=⅛?^-^-= O t1216 h^ΛIIf r I D I tn(2)对于一级反应t =⅛ln⅛⅛= 0.1216 h^, X bl I -90⅝= is* 94 IL2.某物质A分解反应为二级反应"当反应进行到A消耗了 1/3时,所需时间为2 rnim若继续反应掉同样这些ft的仏应需第怏时间？解：对于二级反应占=怂花当$=寺时加=2 min2_T—^■ = 8 HJin^=^/a-A∕ι = 8 min —2 min=6 InirL3.有反应A一P.实验测得是+级反应•试证明土证明:(1)⅛M v≡对上式作定积分当y=y时ci)ΓAjy≈-ΓAiιz≈—kdt得[A"2-[A严=*MZ=* {[AM_ （呼「2}=亨（血_1）凶評.⑵∙∙∙[AW-[A 严=*竝・・・尸∙∣([A UA严)4•在298 K时•用旋光仪测定蔗糖的转化速率•在不同时间所测得的旋光度α如下:z/min0102040801803008α,∕(°)6∙ 60 6.17 5. 79 5. 00 ∙ 3.71 1.40-0. 24 1. 98试求该反应的速率常数&值・解:蔗糖水解为一级反应•且届=^ln些二匹tα~α×>代入数据•列于下表中t/min0102040801803008 a,∕(°) 6. 60 6.175∙ 79 5.00 3.71 1.40-0. 24-1.98 "(10 TminT)— 5.142 4. 958 5.1605∙134 5.175 5. 318—取其平均值Λ = 5. 148×10^3min'12.5.在298 K时,测定乙酸乙酯皂化反应速率.反应开始时•溶液中酯与碱的浓度都为0. 01 mol・dm'3, 毎隔一定时间•用标准酸溶液滴定其中的碱含量•实验所得结果如下：t/min35710152125Γ()H^ ]∕(10^3 mol ∙7. 40 6. 34 5. 50 4.64 3. 63■ 2.88 2. 54dr∏τ)1证明该反应为二级反应•求出速率常数怡值；2若酯与碱的浓度都为0. 002 mol・dm'3,试计算该反应完成95%时所需的时间及该反应的半衰期.解:（】）若该反应是二级反应・以土对t作图应得一宜线,或根据二级反应速率公式的定积分式一一丄=怂仁计算出的虹是一常数.a~x a作图法:土与/值分别列于表中，以土对（作图（图略）得一直线（或依据数据用Origin作图）该直线的斜率为弟=11. 78 moΓ'・dm3∙ min^,计算法:⅛2 = y（-z--t a X a代入数据,计算结果列于表中可见上值为一常数,其平均值为11. 67 ≡r1∙ dm3∙ min-∖t/min 35710152125 [OH^]∕(10^3mol ・ dm^3)7. 40 6. 345∙ 504∙ 64 3. 63 2. 88 2. 54—/(moL1∙ dm3) a~Λ135.1157.7181.8215.5275.5347.2393.2Z∕(mol一：∙ dm3∙ min"1 )11. 7011.5411.6811.5511. 7011. 7711. 73(2)对于二级反应γ±y≈k2ta_ 1_ J y __ ___________________ 1 _ _ ___ XZ—kta∖~y 11. 67 mol~l∙ dm3∙ min^l×0. 002 mol ∙ dm~ 1一•"'2 一 1]. 67 mol^^,∙ dm3∙ min~1×0. 002 mol ∙ dm-3 " " min.6.含有相同物质的量的A,B溶液,等体积相混合,发生反应A+B—* C,在反应过1.0h后・A已消耗 T 75%；当反应时间为2. 0 h时,在下列情况下,A还有多少未反应？(1)当该反应对A为一级,对B为零级；(2)当对A,B均为一级；(3)当对A,B均为零级.解：(1)此时反应为一级反应lnγ^=⅛1f当y≈75 %时U=LOhM =⅛ ln⅛=1⅛×lnτ⅛ = 2 In2 0当t≈2. Oh时In 亠=2 In 2 h",×2.0 h1一，IP= 6. 25 %即A还有6. 25%未反应•(2)此时该反应为a≈b的二级反应≈k2ta当y≈75%时M=I∙0 h1 丿=1 乂 75% = 3 hIa l~y 1. 0 h×a 1 一75% a当t=2. Oh时τ-iL-= —h"1×2∙0 h×αIp al-y=14. 28%.(3)此时该反应为零级反应X-= kot 当H=75% d 时M=I.0 h ・•・屁=手=警£=0. 75 a h~,t 1.0 n .当¢=2.0 h时95%-^ = 814 min对于二级反应x=kot≈Q. 75 a h"1 X2. 0 h=l. 5 a吟也=一0・5表示A已反应完毕a设A刚好反应完时的时间为/L I=I• 33 KΛo 0. 75 a h7.298 K时,NaOH和CH3CCXrH3皂化作用的速率常数k2与NaOH和CH3COOC2H5皂化作用的速率常数矗的关系为弟=2. 8 k2.试计算在相同的实验条件下，当有90%的CH3COOCH3被分解时, CH3COOC2Fk的分解分数(设碱与酯的浓度均相等)•解:对于二级反应匸==怂加当 y=90% 时-⅛×⅛=⅛°； t=t'=2∙ 8 k2JL2. 8 •嚴° “解得 y'= 76. 27%.8.设有一W级反应(Λ≠1).若反应物的起始浓度为α,证明其半衰期表示式为(式中k为速率常ty2^(n→)a n^γk 证朋：守=-⅜r - ≈kdt α-* Rat 对上式作定积分K(⅛r =Jo^ 得怂=心上f -数)： 2"7]2π"1-lk(n-l) (n~l)a n^1k99.对反应2NO(g)+2H2(g)-N2(g)+2H2O⑴进行了研究,起始时NO(g)与巴@)的物质的量相等•采用不同的起始压力R ,相应地有不同的半衰期•实验数据如下：A)/kPa50. 9045. 403& 4C33. 4626. 93b/2/min81102140180224试求该反应的级数.解：・・・加不同导致Gz不同・•・该反应不可能为一级反应,即n≠↑ 由〃级反应的半衰期公式1— 1l∏Zι∕2 = lnA÷ (I-Zt)Ina以IM/2对Ina作图•得一斜率为1-n的直线,求得n≈3. 或由InZ ι∕2 = InA+ (1 —zz)Iml∏Zι∕2 = InA÷(l-n)Ina Z代入各组数据求〃值用~3∙10.已知某反应速率方程可表示为厂=<AKB]吒Cp,请根霑下列实验数据•分别确定该反应对各反应物的级数α∕*的值和计算速率常数厂/(10一5mol ∙ dm 3∙s~1 )5.0 5.0 2.514. 1[A]o∕(mol ∙ dm ')0.0100.0100.0100. 020[B]o∕(mol ∙ dm~3)0.0050. 0050.0100. 005[C]o∕(mol ∙ dm~3)0.0100∙0150.0100.010解:根据1,2组实验数据,保持[A]。
第十一章 化学动力学基础(一)
第十一章 化学动力学基础（一）一 选择题1．某反应进行完全所需时间是有限的，且等于C 。
/k ，则该反应是（ ）（1）一级反应 （2）二级反应 （3）零级反应 （4）三级反应2．基元反应A+B-C →A-B+C 的摩尔反应焓∆rHm <0,B-C 键的键能为εBC,A 为自由基，则反应活化能等于（ ）（1）0.30εBC （218）0.05εBC （3）0.05εBC +∆rHm （4）0.05εBC -∆rHm3．如果反应2A+B=2D 的速率可表示为 r=-1/2d [A ]/dt=- d [B ]/dt=1/2 d [D ]/dt 则其反应分子数为（ ）（1）单分子 （2）双分子 （3）三分子 （4）不能确定4．400K 时某气相反应的速率常数Kp=10-3(kpa)-1s -1 若速率常数用k c 表示，则k c 应为（ ）（1）3.326（mol dm -3）-1 s -1 （2）3.0∗10-4（mol dm -3）-1 s -1(3) 3326（mol dm -3）-1 s -1 (4) 3.0∗10-7（mol dm -3）-1 s -15.关于H 2和O 2 等混合气体存在爆炸高限和低限,下列哪种说法是正确的(1) 高界限主要是热来不及散出所引起的.(2) 高界限主要是由器壁销毁决定.(3) 高界限主要是由器相销毁所决定(4) 高界限与温度基本无关6.如果某反应的∆rHm=100kJ mol -1,那么活化能Ea ( )(1) Ea ≠100kJ mol -1, (2) Ea ≥100kJ mol -1,(3) Ea ≤100kJ mol -1, (4)都可以.7.一级反应,反应物反应掉1/n 所需时间是 ( )(1)-0.6932/k (2) (2.303/k)lg [n/(n-1)](3)(2.303k)lgn (4) (2.303/k)lg(1/n)8.对于基元反应 NO 2+NO 3→NO+O 2+NO 2 ,可作断论 ( )(1)一定是二级反应 (2)一定不是二级反应(3)一定是双分子反应 (4)一定不是双分子反应9.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( )(1)一级反应 (2)零级反应 (3)二级反应 (4)3/2级反应10.当一反应物的初始浓度为0.04 mol dm -3时,反应的半衰期为360S. 初始浓度为0.024 mol dm -3时,反应的半衰期为600S.此反应为 ( )(1) 零级反应 (2)1.5级反应 (3)二级反应 (4)一级反应 11.连串反应A B C,其中k 1=0.1min -1,k 2=0.2min -1.,假定反应开始时只有A,且浓度为1 mol dm -3,则B 浓度达最大的时间为 ( )K 2K (1)0.3 min (2)5.0 min (3)6.93 min (4) ∞12.某放射性同位素的半衰期为5天,则经过15天后所剩的同位素的量是原来的( )(1)1/3 (2)1/4 (3)1/8 (4)1/1613.气固相催化反应 2CO(g)+O 2(g) 2CO 2(g) 的速率方程为r=kP(o 2)/p(co).其反应级数应为 ( )Pt <700k (1) 一级反应 (2)二级反应 (3)对O 2一级,对CO 是负一级(4)级数不能确定.14.某反应进行时,反应物浓度与时间成线性关系,则此反应的半衰期与反应物初始浓度 ( )(1)成正比(2)成反比(3)平方成反比(4)无关15.反应A→2B在温度T 时的速率方程为d[B]/dt=k B[A] ,则反应的半衰期为 ( )(1)ln2/ k B(2)2ln2/ k B (3) k B ln2 (4)2 k B ln216.两个活化能不相同的反应,如E2>E1,且都在相同的升温区间内升温,则( )(1)dlnk2/dT> dlnk1/dT (2) dlnk2/dT<dlnk1/Dt(3) dlnk2/dT=dlnk1/dT (4)dk2/dT>dk1Dt17.饱和分子间反应活化能一般都是 ( )(1)比较小 (2)167kJ mol-1以上(3)不需要活化能 (4)400 kJ mol-1以上K1K2K318.在反应A B C, A D 中,活化能E1>E2>E3,C是所需要的产物.从动力学的角度考虑,为了提高C的产量,选择反应温度时,应选择( )(1)较高反应温度(2)较低反应温度(3)适中反应温度(4)任意二填空题1.反应A+B→C的速率方程为: -dC A/dt=k A C A C B/C C,则该反应的总级数是级.若浓度为mol dm-3.时间以S为单位,则速率常数k A的单位是2.反应分子数只能是,一般不会大于3.水溶液中过氧化氢催化分解反应历程为:H2O2(aq)+I-(aq)→H2O(l)+IO-(aq) k1H2O(l)+IO-(aq) →H2O(l)+O2+I-k2当k2>>k1时,该反应的速率方程为4.有一反应mA nB是简单反应,其动力学方程-dC A/dt=kC A m ,C A单位为mol dm-3.时间以S为单位,则(1)k的单位为(2)以dC B/dt表达的反应速率方程和题中给的速率方程关系为5.在恒温下,加入催化剂能加快反应速率的原因是由于,而升高温度能增加反应速率的原因是由于6.分别用反应物和生成物表示反应A+3B=2C的反应速率.并写出它们间关系为.7.某反应的表观活化能为50kJ/mol.在300K下测其速率常数.若要求k的测定误差在1.5%以内,则恒温槽的控温精度为因为.8.N2和H2合成NH3.在4000C下,动力学实验测定结果表明没有催化剂时,其活化能为334.9 kJ/mol.用Fe催化时,活化能降至167.4 kJ/mol.假定催化和非催化反应的指前因子相等. ,则两种情况下反应速率常数之比为9.反应2N2O5→4NO2+O2在328K时O2(g)的生成速率为0.75*10-4mol·dm-3·s-1.(如其间任一中间物浓度极低,难以测得)则该反应的总包反应速率为mol·dm-3·s-1,N2O5的消耗速率为moldm-3s-1 NO2的生成速率为mol·dm-3·s-110.某反应物的转化率分别达到50%,75%,87.5%所需时间分别为t1/2,2t1/2,3t1/2.则反应对此物质的级数为.11.实验测得反应 2A+B→2C+D的速率方程为r=k[A][B],反应历程为A+B→C+F k1(慢)A+F→C+D k2(快)则k1与k的关系为.12.一般情况下,连续反应的决速步是 13.综合反应A B C,稳态近似处理的条件是 ,稳态浓度C B = .K -1K 1K 2 14.在恒温下,加入催化剂能加快反应.速率的原因是由于而升高温度能增加反应速率的原因是由于 15反应A+B AB AB+C D(决速步) 其表观活化能与基元活化能的关系 为 K 2 ,因为 . K -1K 1 16.气相基元反应2A B 在一恒容的容器中进行,P 0为A 的初始压力,P t 为时间t 时反应体系的总压.此反应的速率方程dP t /dt= .K 1 三.计算题1.(1)某溶液含有NaOH 和CH 3COOC 2H 5浓度均为0.01 moldm -3,设为二级反应,在298K.10min 内有39%CH 3COOC 2H 5分解,而在308K 时10min 分解55%.粗略估计288K 在10min 内能分解多少?(2)用对数公式计算293K 时若有50%的CH 3COOC 2H 5分解需时间若干? 2.硝基异丙烷在水溶液中与碱的反应是二级反应.其速率常数可用下式表示: lnk=-7284.4/T+27.383.时间以min,浓度以moldm -3表示(1) 计算反应的活化能.(2) 在283K 时, 硝基异丙烷与碱的浓度均为0.008 moldm -3,求反应的半衰期3.N 2O(g)的热分解反应2N 2O(g) 2N 2(g)+O 2(g).从实验测出不同温度时各个起始浓度与半衰期如下k 反应温度T/K 初始压力P 0/kpa 半衰期t 1/2 /s967 156.787 380967 39.197 15201030 7.066 14401030 47.996 212求(1)反应级数和不同温度下的速率常数(2)实验活化能(3)若1030K 时N 2O(g)的初始压力为54.00kpa.,当压力达到64.02kpa 时所需时间.。
化学动力学基础1(1)
d • 1 dnB
dt
B dt
r 1 d 1 • 1 dcB V dt V B dt
2.基元反应与非基元反应
基元反应: 反应物分子在碰撞中相互作用直接转化为生成物分子.
非基元反应〔总包反应〕：由若干个基元反应构成 .
反应机理〔reaction mechanism〕
反应机理又称为反应历程.在总反应中,连续或 同时发生的所有基元反应称为反应机理,在有些情况 下,反应机理还要给出所经历的每一步的立体化学结 构图.
同一反应在不同的条件下,可有不同的反应机理. 了解反应机理可以掌握反应的内在规律,从而更好 的驾驭反应.
基元反应的速率方程——质量作用定律
在基元反应中,实际参加反应的分子数目称为反 应分子数.反应分子数可区分为单分子反应、双分子 反应和三分子反应,四分子反应目前尚未发现.反应分 子数只可能是简单的正整数1,2或3.
基元反应简称元反应.如果一个化学反应,反应物 分子在碰撞中相互作用,在一次化学行为中就能转化 为生成物分子,这种反应称为基元反应.
例如上述反应历程中,所有反应历程都是基 元反应.
如果一个化学计量式代表了若干个基元反应 的总结果,那这种反应称为总包反应或总反应,是非 基元反应.
复
习
1.转化速率和反应速率的定义式
谢苗诺夫 欣歇尔伍德
1960年,李远哲等人<Lee Yuan Tseh,1936--,美籍华人> 研究交叉分子束反应, 从分子微观反应动力学角度深入探讨化学反 应的机理,于1986年获诺贝尔化学奖.
李远哲
波拉尼 赫施巴赫
五、化学动力学的任务和目 的
<1>研究各种因素,包括浓度、温度、催化剂、溶剂、 光照等对化学反应速率的影响；
物理化学第十一章 化学动力学基础练习题
第十一章化学动力学(1)练习题一、填空题1、某反应物得转化率分别达到50%,75%,87、5% 所需时间分别为t1/2,2t1/2,3t1/2,则反应对此物质得级数为。
2、某二级反应,反应消耗1/3需时间10min,若再消耗1/3还需时间为分钟。
3、两个活化能不相同得反应,如果E1<E2,且都在相同得升温区内升温,则(填“>”或“<”或“=”)4、只有一种反应物得二级反应得半衰期与反应得初始浓度得关系为。
5、(浙江大学考研试题)反应A→Y+Z中,反应物A得初始浓度为1mol·dm－3,初始速率为0、01 mol·dm－3·s1,假定该反应为二级反应,则其速率系数k A为,半衰期为。
6、(西北工业大学考研试题)反应2A→3B,则之间得关系就是。
7、(西北工业大学考研试题)一级反应以对时间作图为一直线,速率系数等于直线得。
8、(浙江大学考研试题)丁二烯得液相聚合反应,实验已确定对丁二烯为一级,并测得在323K时得速率系数为3、3×102min1,当丁二烯得转化率为80%时,反应时间为。
9.某反应A+B Y+Z,加催化剂后正反应速率系数与不加催化剂时正反应速率系数比值,则逆反应速率系数比值＿＿＿＿。
10、某复杂反应得表观速率常数与各基元反应速率常数之间得关系为,则表观活化能与各基元反应活化能之间得关系为＿＿＿＿。
二、单选题:1.反应3O22O3,其速率方程d[O2]/d t = k[O3]2[O2] 或d[O3]/d t = k'[O3]2[O2],那么k 与k'得关系就是:(A) 2k = 3k' ; (B) k = k' ;(C) 3k = 2k' ; (D) ½k= ⅓k' 。
2.有如下简单反应a A + b B dD,已知a <b < d,则速率常数k A、k B、k D得关系为:(A) ;(B) k A < k B < k D ;(C) k A > k B > k D ;(D) 。
第十一章化学动力学基础一—练习题及答案
第十一章化学动力学基础（一）—练习题
一、判定题：
1．在同一反映中各物质的转变速度相同。
2．假设化学反映由一系列基元反映组成，那么该反映的速度是各基元反映速度的代数和。
3．单分子反映必然是基元反映。
4．双分子反映必然是基元反映。
5．零级反映的反映速度不随反映物浓度转变而转变。
6．假设一个化学反映是一级反映，那么该反映的速度与反映物浓度的一次方成正比。
7．一个化学反映进行完全所需的时刻是半衰期的2倍。
8．一个化学反映的级数越大，其反映速度也越大。
9．假设反映 A + B Y + Z的速度方程为：r=kc A c B，那么该反映是二级反映，且确信不
是双分子反映。
10. 以下说法是不是正确：
(1) H
2+I
2
=2HI 是2 分子反映；(2) 单分子反映都是一级反映，双分子反映都
是二级反映。
；
(3) 反映级数是整数的为简单反映 (4) 反映级数是分数的为复杂反映。
11．关于一样服从阿累尼乌斯方程的化学反映，温度越高，反映速度越快，因此升高温
度有利于生成更多的产物。
12．假设反映(1)的活化能为E1，反映(2)的活化能为E2，且E1 > E2，那么在同一温度下k1一
定小于k2。
13．假设某化学反映的Δ
r U
m
< 0，那么该化学反映的活化能小于零。
14．对平稳反映A Y。
第11章动力学练习题
第十一章动力学练习题一、是非题（对的画√错的画×）1、反应速率系数k A 与反应物A 的浓度有关。
（）2、反应级数不可能为负值。
（）3、一级反应肯定是单分子反应。
（）4、对二级反应来说，反应物转化为同一百分数时，若反应物的初始浓度越低，则所需时间越短。
（）5、对同一反应,活化能一定，则反应的起始温度愈低，反应的速率系数对温度的变化愈敏感。
（）6、阿累尼乌斯活化能的定义是dTkd RT Ea ln 2=。
（） 7、对于元反应，反应速率系数部随温度的升高而增大。
（） 8、若反应A →Y ，对A 为零级，则A 的半衰期AA k C t 20,21=.。
（）9、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。
（）10、连串反应的速率由其中最慢的一步决定，因此速率控制步骤的级数就是总反应的级数。
（） 11、鞍点是反应的最低能量途径上的最高点，但它不是势能面上的最高点，也不是势能面上的最低点。
（）12、过渡态理论中的活化络合物就是一般反应历程中的活化分子。
（） 13、催化剂只能加快反应速率，而不有改变化学反应的标准平衡常数。
（）14、复杂反应是由若干个基元反应组成的，所以复杂反应的分子数是基元反应的分子数之和.。
（） 15、质量作用定律只适用于元反应。
（）16、某反应，若其反应速率方程式为υA =κA B ，则当c B,0>>c A,0时，反应速率方程可约化为假二级反应。
（）17、若反应的速率方程为υ=kc A c B ,则该反应是二级反应，且肯定是双分子反应。
（）18、对于反应2NO+Cl 2−→−2NOCl ，只有其速率方程为：υ=k {c (NO)}2c (Cl 2)，该反应才有可能为元反应。
其他的任何形式，都表明该反应不是元反应。
（）19、知道了反应物和产物可写出化学反应方程式,但不能由配平的化学反应式直接写出反应级数和反应分子数。
（）20、在温度不太高时，阿仑尼乌斯活化能Ea与碰撞理论的临界能Ec近似相等。
第十一章化学动力学基础1练习题
第十一章化学动力学基础1练习题第十一章化学动力学基础(1)练习题一、判断题：1．在同一反应中各物质的变化速率相同。
2．若化学反应由一系列基元反应组成，则该反应的速率是各基元反应速率的代数和。
3．单分子反应一定是基元反应。
4．双分子反应一定是基元反应。
5．零级反应的反应速率不随反应物浓度变化而变化。
6．若一个化学反应是一级反应，则该反应的速率与反应物浓度的一次方成正比。
7．一个化学反应进行完全所需的时间是半衰期的2倍。
8．一个化学反应的级数越大，其反应速率也越大。
9．若反应A + B Y + Z的速率方程为：r=kc A c B，则该反应是二级反应，且肯定不是双分子反应。
10. 下列说法是否正确：(1) H2+I2=2HI 是2 分子反应；(2) 单分子反应都是一级反应，双分子反应都是二级反应。
；(3) 反应级数是整数的为简单反应(4) 反应级数是分数的为复杂反应。
11．对于一般服从阿累尼乌斯方程的化学反应，温度越高，反应速率越快，因此升高温度有利于生成更多的产物。
12．若反应(1)的活化能为E 1，反应(2)的活化能为E 2，且E 1 > E 2，则在同一温度下k 1一 定小于k 2。
13．若某化学反应的Δr U m < 0，则该化学反应的活化能小于零。
14．对平衡反应A Y ，在一定温度下反应达平衡时，正逆反应速率常数相等。
15．平行反应C B A 21−→−−→−kk ┤，k 1/k 2的比值不随温度的变化而变化。
16．复杂反应的速率取决于其中最慢的一步。
17．反应物分子的能量高于产物分子的能量，则此反应就不需要活化能。
18．温度升高。
正、逆反应速度都会增大，因此平衡常数也不随温度而改变。
二、单选题：1．反应3O 2 2O 3，其速率方程 -d[O 2]/d t = k [O 3]2[O 2] 或 d[O 3]/d t = k '[O 3]2[O 2]，那 么k 与k '的关系是：(A) 2k = 3k ' ； (B) k = k ' ； (C) 3k = 2k ' ； (D) ½k = ⅓k ' 。
11化学动力学(一)习题ppt课件
8
C
某具有简单级数反应的速率常数的单位是 mol·dm-3·s-1，该化学反应的级数为： () (A) 2 级 (B) 1 级 (C) 0 级 (D) 3 级
9
B
. 基元反应的分子数（ ） （A） 可以是0,1,2,3 （B）只能是 1,2,3 这三个正整数 （C） 可以是小于1的数 （D）正数,负数和零都可以
Ea ,2
1 2
Ea,1 2Ea,4
B、Ea Ea,2 Ea,1 Ea,4 1/2
C、Ea
Ea ,2
1 2
Ea,1 Ea,4
D、Ea
Ea
,2
(
Ea ,1 2Ea,4
)
1 2
12
Ea
k Ae RT
ln k ln A Ea
1
RT
k
k2
k1 2k4
2
1 ln k ln k2 2 (ln k1 ln k4 ln
A2
Ea,2 RT
1 2
ln
A1
Ea,1 RT
ln
A4
Ea,4 RT
ln 2
[ln
A2
1 2
ln
A1
ln
A4
ln
2]
[
Ea,2
1 2
( Ea,1 RT
Ea,4
) ]
13
、由动力学实验测得某反应的若干组cAt数 据, 然后以lncA对t作图得一直线, 已知该直 线的截距为100, 斜率为2.0102 s1, 则该
10
C
. 反应2A+2B→C，其速率方程式v=k[A][B]2， 则对A而言，反应级数为（ ）。 (A)4； (B)3； (C)1； (D)2
物理化学第十一章化学动力学基础练习题
物理化学第十一章化学动力学基础练习题 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN第十一章 化学动力学(1)练习题一、填空题1.某反应物的转化率分别达到 50%，75%，87.5% 所需时间分别为t 1/2，2t 1/2，3t 1/2，则反应对此物质的级数为 。
2.某二级反应，反应消耗1/3需时间10min ，若再消耗1/3还需时间为 分钟。
3.两个活化能不相同的反应，如果E 1<E 2,且都在相同的升温区内升温，则1ln d k dT2ln d k dT （填“>”或“<”或“=”） 4.只有一种反应物的二级反应的半衰期与反应的初始浓度的关系为 。
5.(浙江大学考研试题)反应A →Y+Z 中，反应物A 的初始浓度为1 mol·dm －3，初始速率为0.01 mol·dm －3·s -1，假定该反应为二级反应，则其速率系数k A 为 ，半衰期为 。
6.（西北工业大学考研试题）反应2A →3B ，则 之间的关系是 。
7.（西北工业大学考研试题）一级反应 以 对时间作图为一直线，速率系数等于直线的 。
8.（浙江大学考研试题）丁二烯的液相聚合反应，实验已确定对丁二烯为一级，并测得在323K 时的速率系数为3.3×10-2min -1,当丁二烯的转化率为80%时,反应时间为 。
9．某反应A+B Y+Z,加催化剂后正反应速率系数'1k 与不加催化剂时正反应速率系数1k 比值'41110k k =，则逆反应速率系数比值'11k k =＿＿＿＿。
10.某复杂反应的表观速率常数k 与各基元反应速率常数之间的关系为11224()2k k k k =，则表观活化能a E 与各基元反应活化能之间的关系为＿＿＿＿。
二、单选题：1．反应3O 2 2O 3，其速率方程-d[O 2]/d t = k [O 3]2[O 2] 或 d[O 3]/d t =k '[O 3]2[O 2]，那么k 与k '的关系是：(A) 2k = 3k ' ； (B) k = k ' ； (C) 3k= 2k ' ； (D) ½k = ⅓k ' 。
第十一章 化学动力学基础(一)习题
化学动力学基础（一）一、简答题1.反应Pb(C 2H 5)4=Pb+4C 2H 5是否可能为基元反应？为什么？2.某反应物消耗掉50％和75％时所需要的时间分别为t 1/2和 t 1/4，若反应对该反应物分别是一级、二级和三级，则t 1/2： t 1/4的比值分别是多少？3.请总结零级反应、一级反应和二级反应各有哪些特征？平行反应、对峙反应和连续反应又有哪些特征？4.从反应机理推导速率方程时通常有哪几种近似方法？各有什么适用条件？5.某一反应进行完全所需时间时有限的，且等于kc 0（C 0为反应物起始浓度），则该反应是几级反应？6. 质量作用定律对于总反应式为什么不一定正确？7. 根据质量作用定律写出下列基元反应速率表达式:（1）A+B→2P（2）2A+B→2P（3）A+2B→P+2s（4）2Cl 2+M→Cl 2+M8.典型复杂反应的动力学特征如何?9.什么是链反应?有哪几种? 10.如何解释支链反应引起爆炸的高界限和低界限?11.催化剂加速化学反应的原因是什么?二、证明题1、某环氧烷受热分解，反应机理如下：稳定产物−→−⋅+⋅+⋅−→−⋅++⋅−→−⋅⋅+⋅−→−43213433k k k k CH R CH R CH RH CO CH R H R RH证明反应速率方程为()()RH kc dtCH dc =4 2、证明对理想气体系统的n 级简单反应，其速率常数()n c p RT k k -=1。
三、计算题1、反应2222SO Cl SO +Cl →为一级气相反应，320℃时512.210s k --=⨯。
问在320℃加热90min ，22SO Cl 的分解百分数为若干？[答案：11.20%]2、某二级反应A+B C →初速度为133105---⋅⋅⨯s dm mol ，两反应物的初浓度皆为32.0-⋅dm mol ，求k 。
[答案：11325.1---⋅⋅=s mol dm k ]3、781K 时22H +I 2HI →，反应的速率常数3-1-1HI 80.2dm mol s k =⋅⋅，求2H k 。
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化学动力学基础（一）
一、简答题
1.反应Pb(C 2H 5)4=Pb+4C 2H 5是否可能为基元反应？为什么？
2.某反应物消耗掉50％和75％时所需要的时间分别为t 1/2和 t 1/4，若反应对该反应物分别是一级、二级和三级，则t 1/2： t 1/4的比值分别是多少？
3.请总结零级反应、一级反应和二级反应各有哪些特征？平行反应、对峙反应和连续反应又有哪些特征？
4.从反应机理推导速率方程时通常有哪几种近似方法？各有什么适用条件？
5.某一反应进行完全所需时间时有限的，且等于k
c 0
（C 0为反应物起始浓度），则该反应是几级反应？
6. 质量作用定律对于总反应式为什么不一定正确？
7. 根据质量作用定律写出下列基元反应速率表达式: （1）A+B→2P （2）2A+B→2P （3）A+2B→P+2s （4）2Cl 2+M→Cl 2+M
8.典型复杂反应的动力学特征如何?
9.什么是链反应?有哪几种?
10.如何解释支链反应引起爆炸的高界限和低界限? 11.催化剂加速化学反应的原因是什么?
二、证明题
1、某环氧烷受热分解，反应机理如下：
稳定产物
−→−⋅+⋅+⋅−→−⋅++⋅−→−⋅⋅
+⋅−→−43
21
34
33k k k k CH R CH R CH RH CO
CH R H R RH
证明反应速率方程为
()()RH kc dt
CH dc =4
2、证明对理想气体系统的n 级简单反应，其速率常数()
n
c p RT k k -=1。
三、计算题
1、反应2222SO Cl SO +Cl →为一级气相反应，320℃时51
2.210s k --=⨯。
问在320℃
加热90min ，22SO Cl 的分解百分数为若干？[答案：11.20%]
2、某二级反应A+B C →初速度为133105---⋅⋅⨯s dm mol ，两反应物的初浓度皆为
32.0-⋅dm mol ，求k 。
[答案：1
1325.1---⋅⋅=s mol dm k ]
3、781K 时22H +I 2HI →，反应的速率常数3-1-1
HI 80.2dm mol s k =⋅⋅，求2H k 。
[答
案：113min 1.41---⋅⋅=mol dm k ]
4、 双光气分解反应32ClCOOCCl (g)2COCl (g)→可以进行完全，将反应物置于密闭恒容容器中，保持280℃，于不同时间测得总压p 如下：
[答案： 1.1581a =≈;-14-1
2.112h 5.8710s k -==⨯]
5、 有正逆反应均为一级反应的对峙反应：
D-R 1R 2R 32
L-R 1R 2R 3CBr
已知半衰期均为10min ，今从D-R 1R 2R 3CBr 的物质的量为1.0mol 开始，试计算10min 之后，可得L-R 1R 2R 3CBr 若干？[答案：0.375mol]
6、在某温度时，一级反应A →B ，反应速率为0.10mol ·dm -3·s -1时A 的转化率
为75%，已知A 的初始浓度为0.50mol ·dm -3，求(1)起始反应初速率；(2)速率常数。
[答案：r 0=0.40s -1 ; k = 0.80 dm 3·mol -1·s -1 ]
7、在某温度时，对于反应A+B →P ，当反应物初始浓度为0.446和0.166mol ·dm -3
时，测
得反应的半衰期分别为4.80和12.90min，求反应级数。
[答案：2]
8、某二级反应，已知两种反应物初始浓度均为0.1mol·dm-3，反应15min后变为0.05mol·dm-3，计算速率常数。
[答案：k=0.067dm3·mol-1·min-1]
9、知在某温度时基元反应A+B→C的初始速率为0.2mol·dm-3·s-1，反应物初始浓度均为0.10mol·dm-3，求(1)速率常数；(2) 反应速率为 2.00×10-3mol·dm-3·s-1时，A和B的浓度(假定A和B的浓度相等)。
[答案：k= 20 dm3·mol-1·s-1；c A= c B=0.01mol·dm-3]
10、反应A→P，其半衰期为30秒，求 A反应掉20%所需的时间。
[答案：t=9.66s]
11、某一级反应，当反应物反应掉78%所需时间为10min，求反应的半衰期。
[答案：t1/2=1.52min]
12、乙醛蒸气在一恒容容器中发生热分解反应：CH
3CHO→CH
4
+CO，此为二级反应，
在518℃，当乙醛初压为53.33kPa，100s后系统总压变为66.66kPa，计算速率常数。
[答案：k=6.25×10-5kPa-1·s-1]
13、对于气相反应2A→B，由动力学实验测出了不同反应时间t所对应的反应物的压力p值，而后，以1/p对t作图得到一条直线，截距为1.48×10-3Pa-1，斜率为1.97×10-8Pa-1·s-1，求反应的初始速率。
[答案：r0 =0.009Pa·s-1 ]
14、在某温度时，NH
3在钨丝上分解反应的半衰期与NH
3
的初压p0成正比，当p0
为3.53×104Pa时，NH
3
完全分解所需时间为913s，求速率常数。
[答案：k=38.66Pa·s-1]
15、在700℃时，对NO+H
2
的反应测定了如下数据：
初始压力(Pa) 初始速率(Pa·min-1)
NO H
2
(1) 50662.5 20265 486.36
(2) 50662.5 10132.5 243.18
(3) 25331.25 20265 121.59
设反应速率方程为r=kp(NO)αp(H2)β，试求：(1)α；(2)β；(3)反应级数。
[答案：α=2；β=1 ；n=3 ] 16、某化合物在溶液中分解，57.4℃时测得半衰期t1/2随初始浓度c0的变化如下：
(1) (2) (3)
c
/mol·dm-3 0.50 1.10 2.48
t
/s 4280 885 174
1/2
试求反应级数。
[答案：n=3.0 ]
17、某一级反应，当转化率达到80%时所需时间为1020S，计算(1)k1；(2)t1/2；
(3) 反应至200s时反应物的剩余百分数。
[答案：k=1.58×10-3s-1；t1/2= 438.6s ；c/c0=72.9% ]。