物理化学化学动力学

思考题：
1. 已知在氧气存在的情况下，臭氧的分解反应： 2332O O →，其速率方程为：
122333)]([)]()[()(-=-O c O c O k dt
O dc ①该反应的总级数n=? 解释臭氧的分解速率与氧的浓度的关系。

②若以dt
O dc )(2表示反应速率，)(2O k 表示相应的反应速率系数，写出该反应的速率方程。

③指出dt O dc )(3-与dt O dc )(2之间的关系，以及)(3O k 和)(2O k 的关系。

④该反应是否为基元反应？为什么？
2. 阿伦尼乌斯方程RT E a
e k k -=0中RT E a e -一项的含义是什么？1>-RT E a e ，1<-RT E a e ，1=-RT E a e ，那种情况是最不可能出现的？那种情况是最可能出现的？
3. 总级数为零的反应可能是基元反应么？解释原因。

答: 不可能，因为基元反应的总级数等于反应分子数。

由于反应分子数一定大于零，故总级数也一定大于零，不可能为零。

选择题：
1. 关于下列反应，说法正确的是 （D ）
① 2NH 3 = N 2 + 3H 3 ② Pb(C 2H 5)4 = Pb + 4C 2H 5·
③ 2H + 2O = H 2O 2 ④ 2N 2O 5 = 4NO 2 + O 2
⑤ 2HBr = H 2 + Br 2
A ．都是基元反应
B ．⑤是基元反应
C. ①②④是基元反应
D. 都不是基元反应
2. 反应2O 3 = 3O 2的速率方程为12
233
-⋅⋅=-O O O c c k dt dc 或1223
2
-⋅⋅'=O O O c c k dt dc ，则k 与k ’的关系为（?）
A ． k = k ’
B ． 3k = 2k ’
C. 2k = 3k ’
D. -k/2 = k ’ /3
3. 某反应速率常数的量纲为（浓度）-1·（时间）-1，该反应为（B ）
A ．一级反应
B ．二级反应 C. 三级反应 D. 零级反应
4. 某反应的速率常数为0.099 min -1，反应物初始浓度为0.2 mol ·L -1，则反应的半衰期为（A ）
A ．7 min
B ．1.01 min C. 4.04 min D. 50.5 min
5. 某反应的反应物消耗掉3/4的时间是其半衰期的2倍，则该反应的级数为（A ）
A ．一级
B ．二级 C. 三级 D. 零级
6. 基元反应的级数（?）
A ．总是小于反应分子数
B ．总是大于反应分子数
C. 总是等于反应分子数
D. 有可能与反应分子数不一致
7. 已知某反应历程 A + M = A* + M ； A* = B + C ，则该反应是（? ）
A ．二级反应
B ．双分子反应 C. 基元反应 D. 复杂反应
8. 某反应的速率常数k =0.214 min -1，反应物浓度从 0.21 mol ·L -1变到0.14 mol ·L -1的时间
为t1；从0.12 mol ·L -1变到0.08 mol ·L -1的时间为t2，那么 t1:t2等于 （C ）
A ．0.57
B ．0.75 C. 1 D. 1.75
9. 某等容反应的正向活化能为E f ，逆向活化能为E b ， 则E f —E b 等于（D ）
A ．-Δr H m
B ．Δr H m C. -Δr U m D. Δr U m
10. 下面活化能为0的反应是 （B ）
A ．A ·+ BC = A
B +
C · B ．A ·+ A ·+ M = A 2 + M
C. A 2+ M = 2A ·+ M
D. A 2 + B 2 = 2AB
11. 利用反应C B A 3
12→⇔生产B ，提高温度对产品产率有利，这表明 （?） A ．E 1 > E 2，E 3 B ．E 2 > E 1，E 3
C. E 1 < E 2，E 3
D. E 3 > E 1，E 2
12. Arrhenius 公式适用于 （D ）
A ．一切复杂反应
B ．一切气相中的复杂反应
C. 基元反应
D. 具有明确反应级数和速率常数的所有反应
13. 环氧乙烷的分解为一级反应。

380℃时t 1/2=363 min ，活化能为217 kJ ·mol -1，则 450℃
时分解75%环氧乙烷所需时间为 （C ）
A ．5 min
B ．10 min C. 15 min D. 20 min
14. H 2O 2分解成H 2O 和O 2反应的活化能为75.3 KJ ·mol -1，用酶作催化剂则活化能降为 25.1
KJ ·mol -1，此时其反应速率大致改变了D
A ．5×104倍
B ．5×1010倍 C. 6×1010倍 D. 6×108倍
15. 某反应的反应物消耗掉7/8的时间恰是其消耗掉3/4所需时间的1.5倍，则该反应的级数
为（A ）
A ．一级
B ．二级 C. 三级 D. 零级
16. 某反应A →Y ，速率常数为6.93 min -1，反应物A 的浓度从0.1 mol ·L -1变到0.050.1 mol ·L -1
所需的时间为（B ）
A ．0.2 min
B ．0.1 min C. 1 min D. 2 min
17. 某反应A →Y ，如果反应物A 初始浓度减少一半，其半衰期也缩短一半，则该反应的级
数为（ D ）
A ．一级
B ．二级 C. 三级 D. 零级
18. 基元反应：Cl HCl Cl H +→+2的反应分子数为（ B ）
A ．单分子反应 B. 双分子反应
C ．三分子反应 D. 四分子反应
19. 物质A 发生两个平行的一级反应，若k i > k ii ，二反应的指前参量相近且与温度无关，则
升温时，下列叙述正确的是（ A ）
A ．对(i)有利 B. 对(ii)有利
C ．对(i)和(ii)都有利 D. 不能确定
20. 某反应速率系数与各基元反应速率系数的关系为21412)2(k k k k =，则反应的表观活化能
Ea 与各基元反应活化能的关系为（ B ） A. 41221E E E E a -+= B. )(2
1412E E E E a -+= C. 1412)2(E E E E a -+= D. 4122E E E E a -+=
21. 对于反应A →Y ，初始时仅有反应物A ，A 完全转化为Y 所需时间为t ，且2/1t t =2，则
此反应的级数为（ D ）
A ．一级
B ．二级 C. 三级 D. 零级
判断题
1. 催化剂能改变反应历程，降低反应活化能，但不改变反应的标准摩尔反应吉布斯函数。

T
2. 反应速率常数k A 与反应物A 的浓度有关。

F
3. 反应级数不可能为负值。

?
4. 一级反应一定是单分子反应。

F
5. 质量作用定律仅适用于基元反应。

T
6. 对二级反应，反应物转化率相同时，若反应物的初始浓度越低，则所需时间越短。

F
7. 对同一反应，活化能一定，则反应起始温度越低，反应的速率系数对温度的变化越敏感。

F
8. 阿伦尼乌斯活化能的定义为dT
k d RT E def a }ln{2=。

T 9. 对于基元反应，反应速率常数总随温度的升高而增大。

?
10. 若反应A →Y ，反应级数是零级，则A 的半衰期为A A k c t 20
,21=。

T
11. 设对行反应的正方向是放热的，并假定正、逆都是基元反应，则升高温度更有利于增大
正反应的速率常数。

F
填空题
1. 二级反应的半衰期与反应物初始浓度的关系为 。

2. 若反应A+2B →Y 是基元反应，则其反应的速率方程可以表示为dt dc A -
= 。

3. 链反应的一般步骤是 、 、 。

4. 链反应可分为 和 。

5. 爆炸反应有 和 两种。

6. 反应B A A k
−→−2为基元反应，k A 是与A 的消耗速率相对应的速率常数。

若用B 的生成速率和k A 表示反应速率，其速率方程为 。

7. 已知某反应的反应物无论其初始浓度c A,0是多少，转化率为0.66时所需要的时间均相同，
则此反应为 级反应。

8. 基元反应A →B+C 的半衰期为10h ，经30h 后反应物浓度c A 与其初始浓度c A,0的比值
为 。

9. 温度为500K 时，某理想气体恒容反应的速率常数k c = 20 mol -1·L ·s -1。

则此反应用压
力表示的反应速率常数k p = 。

10. 反应①和②具有相同的指前因子，在相同温度下升高20K 时，反应①和②的反应速率分
别提高2和3倍。

则E a,1 E a,2，k 1 k 2。

（<，>，=）
11. 某复合反应的表观速率常数k 与各基元反应的速率常数的关系为23312)2(2k k k k =，则反
应的表观活化能E a 与各基元反应活化能E a,1、E a,2和E a,3的关系为 。

12. 一级平行反应)2()1(21C B
A k k −→−−→−→，其中
B 为所需产物，
C 为副产物。

已知两反应
指前因子A 1 = A 2，活化能E a,1 =100 kJ ·mol -1，E a,2 = 70 kJ ·mol -1。

欲加速反应(1)，应采取 （升高或降低）温度的措施。

A 的半衰期与k 1 和 k 2的关系为 ；初始时，仅有反应物A ，那么当T= 500K 时，c B c c := 。

13. 某一级对行反应D A k k 1
1-⇔，当加入催化剂后'=113k k ，那么1-k 和'-1k 的关系为 。

14. 光化学反应的初级过称
*B h B −→−+ν，其反应速率与 呈正比，与
无关。