第九章 化学动力学基本原理——练习题
第九章-化学动力学基本原理第1期
§9.3 简单级数反应的动力学规律凡是反应速率只与反应物浓度有关，而且反应级数，无论是、、…或n都只是零或正整数的反应，统称为“简单级数反应”。
简单反应都是简单级数反应，但简单级数反应不一定就是简单反应，前已述及的HI气相合成反应就是一例。
具有相同级数的简单级数反应的速率遵循某些简单规律，本节将分析这类反应速率公式的微分形式、积分形式及其特征。
（1）一级反应反应速率与反应物浓度的一次方成正比的反应称为一级反应。
其速率公式可表示为(9.7)式中c为t时刻的反应物浓度。
将上式改写成的形式，积分可得(9.8)B为积分常数，其值可由t = 0时反应物起始浓度c0确定：B = ln c0。
故一级反应速率公式积分形式可表示为(9.9)或(9.10)或(9.11)使用这些公式可求算速率常数k1的数值，只要知道了k1和c0的值，即可求算任意t时刻反应物的浓度。
从(9.8)式可看出，以lnc对t作图应得一直线，其斜率即为k1。
如图9.2所示。
反应物浓度由c0消耗到c=c0/2所需的反应时间，称为反应的半衰期，以t1/2表示。
由(9.9)式可知，一级反应的t1/2表示式为(9.12)可以看出，一级反应的半衰期与反应物起始浓度c0无关。
许多分子的重排反应和热分解反应属一级反应。
还有些反应例如蔗糖水解实际上是二级反应，但由于水溶液中反应物之一H2O大大过量，其浓度在整个反应过程中可视为常数，故表观上表现为一级反应，这类反应称为“准一级反应”。
例题1 30℃时N2O5在CCl4中的分解反应为一级反应，由于N2O4和NO2均溶于CCl4中，只有O2能逸出，用量气管测定不同时刻逸出O2的体积有下列数据：t / s 0 2400 4800 7200 9600 12000 14400 16800 19200V(O2) / cm3 0 15.65 27.65 37.70 45.85 52.67 58.30 63.00 66.8584.85求算此反应的速率常数k1和半衰期t1/2。
物理化学及考试习题 试卷 答案第四次习题课(第九章化学动力学基础)ppt课件
r 2= r 3= r 4=
1 d [ A ] d [ B ]1 d [ P ] 2 k [ A ] [ B ] 2 dt dt 2 dt
d [ A ] 1 d [ B ]d [ P ]1 d [ S ] 2 k [ A ][ B ] dt2 dt dt 2 dt
5.某二级反应2A→P，设cA,0=0.005mol· dm-3，500℃和 510℃时，经300秒后分别有27.6%和35.8%的反应物分解。 计算（1）两个不同温度时的速率常数；（2）反应的活 化能。
解：（1）二级反应的动力学方程为 kt= (1/c-1/c0) 代入题给数据后得：k1=0.2541dm3· mol-1· s-1 k2=0.3718dm3· mol-1· s-1 （2）根据阿伦尼乌斯方程有 ln(k2/k1)=E/R(1/T1-1/T2) 代入题给值，得E=191.34kJ· mol-1
1 1 k ln t 1 x
代入题给数据得：k2=3.84×10-3 s-1 根据阿伦尼乌斯方程的定积分式有
E 1 k 1 ln 2 a ( ) k R T T 1 1 2
解出T2＝ 409.2 K
Байду номын сангаас
3.某反应物反应掉8/9时所需要的时间是反应掉 2/3时所需要时间的二倍，该反应级数是多少？ 答：一级反应的动力学方程为
3、C14放射性蜕变的半衰期为5730年，今在一考古学样 品中测得C14的含量只有72%，请问该样品距今有多少年？ 解：同位素的放射性蜕变是一级反应，其 动力学方程为
1 kt ln 1 x k=(ln2)/t1/2=0.6931/5730=1.209 ×10-4年-1
代入题给数据有
t=1/kln(c0/c)=(1/k)ln[1/(1-x)] =（1/1.209×10-4）ln1/(1-0.72)=2.72×103年
周物理化学第9章化学动力学基本原理
如：
r kcA cB cC
(r : mol dm3 s1、c : mol dm3 )
mol dm3 s1 k (mol dm3 )n (n )
k的单位为： (mol dm3 )1n s1
则：一级反应，n=1，k的单位为s1；
将实验数据按上述不同形式作图，若其中一种图形呈直 线，则该图代表的级数即为反应的级数。
3、半衰期法 不同级数的反应，其半衰期与级数的关系为：
t1/2 k a1n (n表示反应的级数)
lnt1/2 lnk 1 nlna
※ 采用不同的起始浓度a,测出对应的t1/2，以lnt1/2 ln a 作图，可得一直线，根据斜率求出反应级数n
反应的半衰期，用t1/2表示。
※对于一级反应而言，其半衰期为：t1/ 2
ln2 k1
※一级反应的特征： 1、 ln c t 呈线性关系，斜率为k1 ，截距为 ln c0 ； 2、半衰期与起始浓度无关 ； 3、反应速率常数的单位是 s1 。
※一级反应实例：分子重排反应、热分解反应、放射性 同位素衰变反应等；
J
1
dnB
dt
B
B dt
式中： B 组分B的化学计量系数； 反应物 B 0，产物 B 0。
※对于任意反应：aA bB gG hH J 1 dnA 1 dnB 1 dnG 1 dnH a dt b dt g dt h dt
※按反应进度来定义的反应速率与物质的选择无关。 ※对于定容反应，单位体积的反应速率为：
二级反应，n=2，k的单位为mol 1 dm3 s1。 ?…
§9.3 简单级数反应的动力学规律
物理化学答案——第九章-化学动力学基础
第九章 化学动力学基础一、基本公式和基本概念 基本公式 1. 反应速率 11i ii i dn dC r V dtdtνν==2. 反应级数对于速率公式可表达为...][][βαB A k r =的反应，反应的总级数...++=βαn 3. 简单级数反应的速率公式 级数 反应类型 速率公式半衰期 1/2tk 量纲微分式积分式0 表面催化反应0d d x k t =0x k t = 02a k (浓度)● (时间)-1 11d ()d x k a x t=-1lna k t a x=-1ln 2k(时间)-122A P→A +B P →()a b =22d ()d x k a x t=-2()x k t a a x =-21ak(浓度)-1●(时间)-1A +B P →2d d ()()xtk a x b x =--21()ln()b a x a b a b x k t---=/33A P→A +B +C P→()a b c ==33d ()d x k a x t=-22311()2a x a k t --=2332k a(浓度)-2● (时间)-1(1)n n ≠A P n →d ()d nx k a x t=-1111()(1)n n a x an kt----=-1'n k a-(浓度)1-n ● (时间)-1其中,a b 分别表示反应物A 和B 的起始浓度，x 表示反应消耗的深度。
4. 典型复杂反应的速率方程 （1）1-1对峙反应k k A B +-t=0 a 0 t=t a-x x t=t e a-x e x e速率方程： ()kk te e x x x e +--+-=（2）平行反应最简单的平行反应是由两个一级基元反应组成的平行反应：x=x 1+x 2速率方程：tk k aex a )(21+-=-产物B 和C 的浓度比由竞争反应的速率决定：2121k k x x = （3）连续反应最简单的连续反应是两个单向连续的一级反应：C B A kk −→−−→−21t=0 a 0 0 t=t x y z 速率方程：1k tx ae-=)(21121tk tk eek k a k y ----=]1[21121122tk tk ek k k ek k k a z ---+--=中间产物B 的浓度在反应过程中出现极大值：122)(21k k k m k k a y -=，出现极大值的时间为：2121)ln(k k k k tm-=5. 温度对反应速率的影响 （1）阿累尼乌斯经验公式2ln RTE dTk d a =阿累尼乌斯公式的指数函数式: RTE a Aek -=k 1k 2A a-xCx 2 B x 1（2）阿累尼乌斯活化能基元反应的活化能是活化分子的平均能量与所有分子平均能量之差。
化学动力学——精选推荐
第九章 化学动力学基础1、放射性Na 的半衰期是54000s ，注射到一动物体中，文放射能力降到原来的1/10需多长时间？解：k =ln2/2/1t =ln2/54000=1.2836×10-5t 5102836.110/11ln −×= ；t =179385（s ）2、有一级反应，速率系数等于2.06×10-3min -1，求25分钟后有多少原始物质分解？分解95%需多少时间？ 解：251006.2-11ln 3××=−x；x =5% t ××=−31006.20.95-11ln ；t =1454（min ）3、在760℃时加热分解N 2O 5，当起始压力p 0为38.663kPa 时，半衰期2/1t =255s ，p 0=46.663kPa 时，2/1t =212s ，求反应级数及p 0=101.325kPa 时的2/1t 。
解：易知2/1t 与p 0成反比，二级反应。
2/1t =38.663×255/101.325=97.5（s ）4、环氧乙烷的热分解是一级反应：C 2H 4O=CH 4+CO ，377℃时，半衰期为363min 。
求：（1）在377℃，C 2H 4O 分解掉99%需要多少时间？（2）若原来C 2H 4O 为1mol ，377℃经10h ，应生成CH 4多少摩尔？（3）若此反应在417℃时半衰期为26.3min ，求反应的活化能？解：（1）k =ln2/2/1t =ln2/363=1.91×10-3（min -1）t ××=−31091.10.99-11ln；t =2411（min ） （2）60101091.1-11ln 3×××=−x ；x =0.682（mol ） （3）k =ln2/2/1t =ln2/26.3=26.36×10-3 （min -1）)69016501(314.81091.11036.26ln a 33−=××−−E ；解得：E a =244681（J ·mol -1）5、1molA 和1molB 混合。
第九章 化学动力学基本原理——练习题
第九章 化学动力学基本原理练习题（1）1试确定Arrhenius 参数A 和E a ，并求活化焓和活化熵（用平均温度500K ）2 基元反应,2A(g)+B(g)＝＝E(g),将2mol 的A 与1mol 的B 放入1升容器中混合并反应,那么反应物消耗一半时的反应速率与反应起始速率间的比值是多少？:3 反应aA==D ，A 反应掉15/16所需时间恰是反应掉3/4所需时间的2倍，则该反应是几级。
4 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) 反应速率常数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?5 500K 时气相基元反应A + B = C ， 当A 和B 的初始浓度皆为0.20 mol dm -3时，初始速率为5.0×10-2 mol dm -3 s -1 (1) 求反应的速率系数k ；(2) 当反应物A 、B 的初始分压均为50 kPa （开始无C ），体系总压为75 kPa 时所需时间为多少？6 已知在540―727K 之间和定容条件下，双分子反应CO （g ）+ NO 2（g ）→CO 2（g ）+NO （g ）的速率系数k 表示为 k / (mol -1 dm 3 s -1) = 1.2×1010exp[E a /(RT )]，E a = -132 kJ mol -1。
若在600K 时，CO 和NO 2的初始压力分别为667和933Pa ，试计算：(1) 该反应在600K 时的k 值； (2) 反应进行10 h 以后，NO 的分压为若干。
7 N 2O （g ）的热分解反应为,(g)O )g (N 2O(g)N 22222+−→−k 从实验测出不同温度时各个起始压力与半衰期值如下：(1) 求反应级数和两种温度下的速率系数k p 和k c 。
第9章 化学动力学基本原理习题解答
第九章 化学动力学基本原理知识点归纳1. 反应速率对于任一化学反应BB0B ν=∑，反应速率为：[]B 1d 1d B d d r V t tξν== 2. 质量作用定律对于基元反应A B P a b +→，反应速率为：[][]A B a br k =反应级数与反应分子数的区别：总包反应只有反应级数，其反应级数有实验确定或由反应机理推得；基元反应反应级数等于反应分子数。
4. 阿伦尼乌斯经验式a exp E k A RT ⎛⎫=- ⎪⎝⎭或a 2d ln d E kT RT=5. 碰撞理论碰撞理论借助于气体分子运动论，把气相中的双分子反应看着是两个分子之间碰撞的结果。
我们学习的是简单碰撞理论，以硬球碰撞为模型，导出宏观反应速率常数的计算公式，故又称为硬球碰撞理论。
6. 双分子碰撞频率假定分子A 和B 都是硬球，所谓硬球碰撞是指两个想象中的硬球相互碰撞的结果。
设单位体积中A 、B 分子数分别为A N V 、B NV，A 、B 分子的直径分别为A d 和B d ，当分子碰撞时，分子中心的最小距离为A BAB 2d d d +=，并令A B A B M M M M μ=+，μ为摩尔折合质量，A M 、B M 分别为A 、B 的摩尔质量。
再把单位体积中的分子数换算为物质的量的浓度，即[]A 1A N V L =⨯，[]B 1B N V L=⨯，在单位时间单位体积内A 、B 分子碰撞的总数（即碰撞频率）为：][]2AB AB A B Z d L π=若体系中只有一种分子，则相同分子的碰撞频率为：]22AA AA 2A Z d L π=7. 有效碰撞分数cexp Eq RT ⎛⎫=- ⎪⎝⎭8. 简单碰撞理论计算双分子反应速率常数()2c sct AB E k Td RT π⎛⎫=- ⎪⎝⎭9. 实验活化能根据实验活化能的定义：()2a d ln d k T E RT T=将反应速率常数代入得：2c 2a c 2121E E RT T R E RT T ⎛⎫=+⎪⎝=+⎭ 10. 过渡态理论计算速率常数化学反应要经过一个由反应物分子以一定的构型存在的过渡态，反应物与过渡态之间存在化学平衡，总反应的速率由过渡态转化为产物的速率决定。
物化练习
第九章化学动力学基本原理一、填空题1、设物质A 可发生两个平行的一级反应：（a ）C B A Ea ka +−−→−,（b ）E D A Ebkb +−−→−, 式中，B 和C 是需要的产品，D 和E 为副产物。
设两反应的频率因子相等且与温度无关，E a >E b ，则反应(a)和反应(b)相比,速率较大的反应是 ，升高温度对 更有利。
2、硝酸异丙烷在水溶液中被碱中和，其反应速率常数可表示为lgk=11.899-3163/T ，该反应的表观活化能为 。
3、今将某物质A 放入一反应器内，反应了3600s ，消耗掉75%，设反应分别为一级，二级，零级反应。
则反应进行了7200s 时，对于各级反应，A 物质的剩余量分别为 、 和 。
4、某化合物的分解反应是一级反应，设反应的活化能E=14.43×104J ·mol -1，已知557K 时该反应的速率常数k=3.3×10-2s -1，现要控制反应在10min 内转化率达到90%，则应控制该反应的温度为 。
5、比较两相同类型的反应I 和II ，发现活化能E I >E II ，速率常数k I >k II ，其原因在于 。
6、在T ，V 恒定时，反应A(g)+B(g)→D(g)t=0时，P A,0=800kPa ，t 1=30s 时，P A,1=400kPa ，t 2=60s 时P A,2=200kPa ，t 3=90s 时，P A,3=100kPa 时此反应的半衰期t 1/2= ，反应级数n= ，反应的速率常数k= 。
.7、阿累尼乌斯活化能是 。
.8、气相有效分子碰撞理论的基本观点是 。
.9、根据活化络合物理论，液相分子重排反应的活化能E a 和活化焓△r H m 之间的关系是 。
.10、由经验规则“温度每增加10K ，反应速率增加二倍”可知，在T 1=298K 时和T 2=308K 时符合这规律的活化能值E a = 。
《化学动力学习题》PPT课件
1 a n 1
kn的单位:
moldm3 1n s -1
8
化学动力学习题课
三.复杂反应 （1）对峙反应
A k1 B
特征
k1
k 1
B（y）
（2）平行反应
C（z）
A
k 2
k 1 K k
1
yk 1
zk 2 9
化学动力学习题课
（3）连串反应
A k B k C 对B可以获得最大产率及所需要的时间
1
2
K
ln( 2 )
本章小结
化学动力学基础 (I)
反应速率
拟定反应机理
基本概念
基速反反 元率应应 反方速级 应程率数
常 数
浓度
非总复 基包杂 元反反 反应应 应
简单级 数反应
※
反应级 数确定
积分公式 线性关系 半衰期
影响因素
复杂 反应
对峙反应 连串反应 平行1 反应 链反应
温度
阿仑尼乌斯公式
※
表观活化能 表观速率常数
3.KM和rm的确定
ห้องสมุดไป่ตู้
r k2 [E0 ][S] KM [S] 14 rm k2 [E0 ]
1 KM 1 1 r rm [S] rm
化学动力学习题课
八.反应机理的确定
1.假设反应机理，利用质量作用定律，写
出基元反应的速率方程。
2.依据稳态近似法、平衡态假设法或速决步确定反应的速率方程。
K
t 最大、B K
1
K
2
101
化学动力学习题课
四. Arrhenius方程
ln k Ea B RT
e k A
Ea RT
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
化学动力学基本原理
例如： 动力学认为： 1 3 N 2 H 2 NH 3 (g) 需一定的T，p和催化剂 2 2 1 点火，加温或催化剂 H 2 O 2 H 2 O(l) 2
9.1 引言
化学动力学发展简史 •1848年 $ d ln K c U van’t Hoff 2 dT RT 提出：
•1891年 •1935年
' '
[A] [B] ( k k[A]) 准一级反应
H 为催化剂 (k k[H ]) 准一级反应
'
r k[H ][A] r k [A]
'
反应的速率系数（rate coefficient of reaction） 速率方程中的比例系数 k 称为反应的速 率系数，或称速率常数。 它的物理意义是当反应物的浓度均为单 位浓度时，k 等于反应速率，因此它的数值 与反应物的浓度无关。在催化剂等其它条件 确定时，k 的数值仅是温度的函数。
反应速率（rate of reaction）
通常的反应速率都是指定容反应速率，它的定义为： 1 d d 1 dnB ( ) r dt B dt V dt
1 dnB / V 1 dcB B dt B dt
对任何反应： eE fF gG hH
1 d[E] 1 d[F] 1 d[G] 1 d[H] r e dt f dt g dt h dt
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。反应机理又
称为反应历程。
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。
(完整版)物理化学【第九章】动力学一练习习题
物理化学（二）练习1（化学动力学）2014级一、选择题( 共15题)1-1. 反应A k1B (I)；Ak2D (II)，已知反应I 的活化能E1大于反应II 的活化能E2，以下措施中哪一种不能改变获得B 和D 的比例？(A) 提高反应温度(B) 延长反应时间(C) 加入适当催化剂(D) 降低反应温度1-2. 如果某反应的△r H m= 100ｋJ·mol-1，那么活化能E a将：(A) E a≠100ｋJ·mol-1(B) E a≥100ｋJ·mol-1(C) E a≤100ｋJ·mol-1(D) 都可以1-3. 2A k1产物上述反应对A 为二级，下列何者对时间作图可得一直线，且直线斜率等于速率常数k？(A) 2[A](B) [A]2(C) 1/[A](D) 1/[A]21-4. 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) 成正比(B) 成反比(C) 平方成反比(D) 无关1-5.此反应的速率方程为：(A) r = k c B(B) r = k c A c B(C) r = k c A(c B)2(D) r = k c A1-6.400 K 时，某气相反应的速率常数k p= 10-3(kPa)-1·s-1，如速率常数用k C表示，则k C应为：(A) 3.326 (mol·dm-3)-1·s-1(B) 3.0×10-4 (mol·dm-3)-1·s-1(C) 3326 (mol·dm-3)-1·s-1(D) 3.0×10-7 (mol·dm-3)-1·s-11-7. 均相反应A + B k1C +D ， A + Bk2E +F 在反应过程中具有∆[C]/∆[E] = k1/k2的关系，∆[C]，∆[E] 为反应前后的浓差，k1，k2是反应(1)，(2)的速率常数。
化学动力学基本原理
㏑c
t
t1/2=1/k1㏑2=0.6932/k1
可以看出：一级反应的半衰期与反应物起始浓度无关。 k1的量纲[时间]
-1，单位为s -1
,min-1,h-1
§9.3 简单级数反应的速率公式
二、二级反应
二级反应：反应速率与反应物浓度的二次方（或
(2) 2A P t 0 a 0 t t a - 2x x
dx k2 (a x)(b x) dt
当a b 时
dx 2 k2 (a - 2 x) dt
dx 2 k2 ( a x ) dt
§9.3 简单级数反应的速率公式
二级反应
当a=b时
不定积分
dx (a x)2 k2dt 1 k2t 常数 ax
§9.2 反应速率公式
二、反应级数
速率方程中各反应物浓度项上的指数称为该反应物
的级数。如果反应速率有以下形式
r k[ A] [ B] ......
α 、β 分别称为参加反应的各组分A、B„„的级数 n= α +β 各指数之和称为总反应的级数
凡是与速率公式的微分形式不符合的反应，反应 级数的概念是不适用的。
§9.2 反应速率公式
反应级数
r k0
r k[A]
r k[A][B]
零级反应
一级反应
二级,对A和B各为一级
r k[A]2[B] 三级,对A为二级,对B为一级
r k[A][B]
-2
负一级反应
r k[A][B]
1/ 2
1/2
1.5级反应
r k[A][B]/(1 [B] ) 无简单级数
化学动力学练习题
化学动力学练习题（一）填空题1 .物理吸附的吸附热与气体的 相近。
2 .基元反应 H.+Cl 2 —> HCl + Cl-的反应分子数是为100kJ.mol -i 和70 k 『mol -i ，当反应在1000 K 进行时，两个反应的反应速率 系（常）数之比幺=。
k24 .复合反应 2A 点产 B 「口 Y 其 —d c A = ______________________________________ ；" 山以= ；g=。
d t d t5 .将反应物A 和B 置于抽空密闭容器中于等温等容下进行气相反应 3 A +B — 2Y ，此反应的—d P （总）=（ ）d P （Y ）。
d t ---------- d t6 .对元反应 A _JU 2Y,贝U d cj d t = ___ ，一d cj d t = ______ 。
YA.7 .对反应A —P ,实验测得反应物的半衰期与与初始浓度c A ,0成反比，则该反应 为级反应。
8 .建立动力学方程式所需的实验数据是。
处理这些实验 数据以得到反应级数和反应速率常数，通常应用以下三种方法，即 法、 法和 法。
9 .对反应A - P ,反应物浓度的对数ln c A 与时间t 成线性关系，则该反应为 级反应。
10 .直链反应由三个基本步骤组成，即、、。
11 .质量作用定律只适用于 反应。
12 .某化合物与水相作用时，该化合物初浓度为1 mol ・dm -3, 1 h 后其浓度为0.8mol *dm -3, 2 h 后其浓度为0.6 mol *dm -3,则此反应的反应级数为, 此反应的反应速率系（常）数k =。
13 .气相基元反应2A - B 在一恒定的容器中进行，P 为A 的初始压力，P 为 o t反应1和反应2的指前因子（参量）相同，活化能分别3.平行反时间t 时反应体系的总压力，此反应的速率方程dP t / dt =14 .某化学反应在800 K 时加入催化剂后，其反应速率系（常）数增至500倍，如果 指前因子（参量）不因加入催化剂而改变，则其活化能减少。
(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 =。
物理化学简明教程第四版复习资料
第九章 化学动力学基本原理质量作用定律r = k[A]a [B]b ；质量作用定律只适用于基元反应。
（简单反应和复合反应中的各基元反应）简单反应都是简单级数反应，但是简单级数反应不一定是简单反应一级反应：xx a a c c t k -=-==11lnln ln01；c c k t 01ln 1= 1）k1单位：s-12）半衰期t1/2：当c=1/2c0时所需时间110012/16932.02ln 2/ln 1k k c c k t ===；t ½ 与起始浓度c0无关。
阿累尼乌斯公式⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=1212211211)()(ln T T T T R E T T R E T k T k a a ； 26.20/106.12ln ln 3+⨯-=+-=KT A RT E k aEa =12.6 ×10^3×R=104.8kJ · mol-1 lnA=20.26A = e^20.26 = 6.29 ×10^8 mol-1·dm3·s-1第八章 表面现象与分散系统 表面张力σ 单位：N/m物理意义：表面紧缩力定义：在相表面的切面上，垂直作用于表面任意单位长度上的紧缩力。
影响表面张力的因素：1. 物质的种类及共存相的种类（性质）；2. 温度影响：前者<0，即温度升高，表面张力变小拉普拉斯公式：rp σ2=∆ r ：曲率半径。
r 越大，Δp 越小；平面时r 趋近于无穷大，Δp=01.不管是凸液面，还是凹液面，附加压力的方向总是指向球心，即球内的压力一定大于球外的压力；2. 液膜（肥皂泡）Δp=4σ/rKelvin 公式：(液相) P'=P+2σ/r ；(气相) pr 凹（液中气泡）：r 取负值，pr < p ；凸（小液滴）：r 取正值，pr > p人工降雨（过饱和蒸气）高空中没有灰尘,水蒸汽可达到相当高的过饱和程度而不致凝结成水。
物理化学第九章第十章
第九章 《化学动力学基本原理》第十章 《复合反应动力学》一、选择题1．在TK时，对于某一简单级数反应的半衰期与反应物起始浓度的关系，正确的是（ ）。
A. 对一级反应为反比；B. 对二级反应为正比；C. 对零级反应为正比；D. 无明确关系。
2．某反应的反应物消耗3/4所需时间是消耗1/2所需时间的二倍，则反应级数为（ ）。
A. 零级；B. 一级；C. 二级；D. 三级。
3．基元反应的反应级数（ ）反应分子数。
A. 总大于；B. 总小于；C. 总等于；D. 等于或小于。
4．某放射性同位素的半衰期为5天，则经15天后所剩的同位素的物质的量是原来同位素的物质的量的（ ）。
A. 1/3；B. 1/4；C. 1/8；D. 1/16。
5．某反应的速率常数k = 2×10－2 dm3· mol－1 · s－1，当反应物初始浓度为1.0 mol · dm－3时，反应的半衰期为（ ）。
A. 50 s ；B. 15 s ；C. 30 s ；D. 21.65 s 。
6．反应速率常数随温度变化的阿仑尼乌斯经验式适用于（ ）。
A. 基元反应； B. 基元反应和大部分非基元反应；C. 非基元反应；D. 所有化学反应。
7．反应物A进行由两个一级反应组成的平行反应: 步骤⑴的速率常数为k1，步骤⑵的速率常数为k2。
已知k1> k2，若两步骤的指前因子相近且与温度无关, 则（ ）。
A. 升温对⑴和⑵的影响相同；B. 升温对⑴有利；C. 升温对⑵有利；D. 降温对⑵有利。
8．某物质A与水反应，在水溶液中，若A起始浓度为1mol/kg，1h后，浓度为0.5 mol/kg，2h后, 浓度为0.25mol/kg, 则对A来说，此反应的级数为（ ）。
A. 零级；B. 一级；C. 二级；D. 三级。
9．在Tk时，某一反应的速率常数为0.0693min-1，反应物起始浓度0.1mol/L, 则半衰期为（）。
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第九章 化学动力学基本原理练习题（1）1试确定Arrhenius 参数A 和E a ，并求活化焓和活化熵（用平均温度500K ）2 基元反应,2A(g)+B(g)＝＝E(g),将2mol 的A 与1mol 的B 放入1升容器中混合并反应,那么反应物消耗一半时的反应速率与反应起始速率间的比值是多少？:3 反应aA==D ，A 反应掉15/16所需时间恰是反应掉3/4所需时间的2倍，则该反应是几级。
4 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) 反应速率常数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?5 500K 时气相基元反应A + B = C ， 当A 和B 的初始浓度皆为0.20 mol dm -3时，初始速率为5.0×10-2 mol dm -3 s -1 (1) 求反应的速率系数k ；(2) 当反应物A 、B 的初始分压均为50 kPa （开始无C ），体系总压为75 kPa 时所需时间为多少？6 已知在540―727K 之间和定容条件下，双分子反应CO （g ）+ NO 2（g ）→CO 2（g ）+NO （g ）的速率系数k 表示为 k / (mol -1 dm 3 s -1) = 1.2×1010exp[E a /(RT )]，E a = -132 kJ mol -1。
若在600K 时，CO 和NO 2的初始压力分别为667和933Pa ，试计算：(1) 该反应在600K 时的k 值； (2) 反应进行10 h 以后，NO 的分压为若干。
7 N 2O （g ）的热分解反应为,(g)O )g (N 2O(g)N 22222+−→−k 从实验测出不同温度时各个起始压力与半衰期值如下：(1) 求反应级数和两种温度下的速率系数k p 和k c 。
(2)求活化能E a 。
(3)若1030K 时N 2O(g) 的初始压力为54.00 kPa ，求压力达到64.00kPa 时所需时间。
8 某天然矿含放射性元素铀，其蜕变反应为Pb Ra U −→−−→−−→−−→−R a U kk 设已达稳态放射蜕变平衡，测得镭与铀的浓度比保持为[Ra]/[U]=3.47×10-7 ，产物铅与铀的浓度比为[Pb]/[U]=0.1792 ，已知镭的半衰期为1580年，(1)求铀的半衰期(2)估计此矿的地质年龄（计算时可作适当近似）。
.9 硝基异丙烷在水溶液中与碱的中和反应是二级反应，其速率系数可用下式表示89.113163)1m in 3dm 1-m ol lg(+-=-T k(1)计算反应的活化能(2)在283K 时，若硝基异丙烷与碱的浓度均为8.0 ×10-3mol.dm -3 ，求反应的半衰期。
10 某溶液含有NaOH 和CH 3COOC 2H 5 ，浓度均为1.00×10-2mol.dm -3 ， 298 K 时反应经过10min 有39%的CH 3COOC 2H 5分解，而在308 K 时，10分钟有55%分解，计算： (1)该反应的活化能。
(2)288K 时，10分钟能分解多少？(3)293K 时，若有50%的CH 3COOC 2H 5分解需时多少？11 两个二级反应1和2具有完全相同的频率因子,反应1的活化能比反应2的活化能高出10.46kJmol －1;在 373K 时,若反应1的反应物初始浓度为0.1moldm －3,经过60min 后反应1已完成了30%,试问在同样温度下反应2的反应物初始浓度为0.05moldm －3时, 要使反应2完成70%需要多长时间(单位min)?12 氧化乙烯的热分解是单分子反应,在651K 时,分解50%所需时间为363min,活化能E a =217.6 kJmol －1试问如要在120min 内分解75%,温度应控制在多少K?13 请计算在298K 恒容下，温度每增加10K E a = kJmol －1（1） 碰撞频率增加的百分数；（2） 有效碰撞分数增加的百分数，由此可得出什么结论？(E a =56.0 kJmol －1)14 800K 时单分子反应的速率系数的高压极值为5×10-4s -1 ，在相同温度下一级速率系数在4Pa 压力下降为此值的一半，计算分子活化步骤的速率系数（以浓度单位表示）15 实验测得丁二烯气相二聚反应的速率系数为 k = 9.2×109exp(-T12058）dm 3mol -1.s -1（1）已知此反应Om r S ≠∆(Op )= -60.79J.K -1mol -1 ，试用过渡态理论求算此反应在600K 时的指前因子A ，并与实验值比较。
（2）已知丁二烯的碰撞直径d = 0.5nm ，试用碰撞理论求算此反应在600K 时的A 值。
解释二者计算的结果。
简要答案：1 解：由log k 对1/T 作图,直线的斜率为 –8.69×103 K, 截距为14.28 .求出 A ＝1.9×1014s -1 , E a =166 kJ.mol -1 ,m r H ≠∆= E a -RT =162 kJ.mol -1 , m r S ≠∆=R ln{A/ (e kT/h )}= 15.8J.K -1.mol -1 2 解：[A]:[B]= 2:1 , 反应物消耗一半时 [A]=0.5[A]0 ,[B]= 0.5[B]0 , r = k [A]2 [B] r : r 0= 1 : 83 解：r = k[A]n , n=1时t = ln ([A]0/[A])/k , t(15/16) : t(3/4) = ln16/ ln4 = 24 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-1.5 解：(1) r0 = k[A]0 [B]0 , k =1.25 dm3 mol-1 s-1(2) p0(A) = p0(B) , r = k p p (A) 2 , p =2 p0(A) - p (A) , p (A)= p0(A)/ 2 ,k p = k/(RT) ,t1/2 =1/[ k p p0(A)] = 66 s6 解：(1) T =600K时的k=0.0386 dm3mol-1s-1值(2) k p = k/(RT) =7.75×10-9 Pa s-1 , NO的分压为p ;ln{[ p0,B (p0,A- p)]/[ p0,A (p0,B- p)]}/( p0,A- p0,B)= kt ; p=142Pa7 解：(1)通过比较起始压力和半衰期的关系可得，此反应为二级反应。
r = k p p2 , t1/2 =1/( k p p0) , k p = k c / (RT);967K时; k p =1.68×10-5kPa-1s-1 , k c=0.135dm3mol-1s-11030K时; k p = 9.83×10-5 kPa-1s-1, k c=0.84 dm3mol-1s-1(2)活化能E a=243.6kJmol-1(3) p0=,54.00 kPa1/p - 1/p0 = k p t ; t =128s8 解：(1)稳态d[Ra]/d t= k U[U]-k Ra[Ra]=0, k U/ k Ra=[Ra]/[U]=3.47×10-7 , 镭的半衰期t0.5=ln2/ k Ra 铀的半衰期t0.5=ln2/ k U=4.55×109年(2) [U]0-[U] =[Pb],ln{[U]/ [U]0}=- k U t , t=1.08 ×109年9 解：(1)E a/(2.303R)=3163K, E a=60.56 kJ.mol-1 ,*(2)k=5.17 mol-1.dm3 min-1 , t0.5=1/( kc0)= 24 min10 解：(1)1/[A]-1/[A]0= k t , k(298 K)= 6.39 mol-1.dm3 min-1 ,k(308 K)=12.22 mol-1.dm3 min-1E a=R ln(k1/k2)(1/T2-1/T1)= 49.4kJ.mol-1(2)288K时，k=3.2 mol-1.dm3 min-1, t =10 min{[A]0-[A]}/ [A]0=24.2% (3)293K时, k=4.55 mol-1.dm3 min-1, t0.5=1/( k[A]0)= 22min11 解： 1/[A]-1/[A]0= k t , 反应1: k1= 7.14×10-2 mol-1.dm3 min-1 ,ln(k1/k2) = -10.46×103/ (RT) ,k2=2.08 mol-1.dm3 min-1 .反应2: t=22.4min12 解：651K时: k1=ln2/ t0.5=0.00191min-1 . 温度T: t0.5= 60min , k2=0.01155 min-1, T=682K13 解：(1) Z2/Z1=(T2/T1)0.5=1.017 , 增加的百分数1. 7%(2) q2/q1=exp[-E a(1/T2-1/T1)/R] =2.08 , 增加的百分数108%14 解：k app= k2 k+1[M]/( k2+ k-1 [M]) , 高压极值k2 k+1/ k-1=5×10-4s-1 , [M]= 4Pa , k app= k+1[M]=2.5×10-4s-1 , k+1=1.25×10-4Pa-1s-1, k+1=8.31×102mol-1.dm-3.s-115 解：(1)A=0.5(kT/h)( 1/O c)exp(OmrS≠∆/R)e2=3.08×1010dm3mol-1s-1(2) A=2Lπd2[RT/(πM r)]0.5e0.5=2.67×108 m3mol-1s-1第九章化学动力学基本原理练习题（2）一、选择题1. 反应 A + BC →AB + C 的焓变∆r H m> 0，A ，C 是自由基，εAB ，εBC是分子AB，BC 的摩尔键焓。