高三化学 基元反应的反应级数

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物理化学(高起专)

物理化学(高起专)

平顶山学院补考课程:物理化学(高起专)总时长:120分钟1. (单选题) 理想气体模型的基本特征是(本题2.0分)A. 分子不断地作无规则运动、它们均匀分布在整个容器中B. 各种分子间的作用相等,各种分子的体积大小相等C. 所有分子都可看作一个质点, 并且它们具有相等的能量D. 分子间无作用力, 分子本身无体积答案: D解析: 无2. (单选题) 关于物质临界状态的下列描述中, 不正确的是(本题2.0分)A. 在临界状态, 液体和蒸气的密度相同, 液体与气体无区别B. 每种气体物质都有一组特定的临界参数C. 在以p、V为坐标的等温线上, 临界点对应的压力就是临界压力D. 临界温度越低的物质, 其气体越易液化答案: D解析: 无3. (单选题) 对于实际气体, 下面的陈述中正确的是(本题2.0分)A. 不是任何实际气体都能在一定条件下液化B. 处于相同对比状态的各种气体,不一定有相同的压缩因子C. 对于实际气体, 范德华方程应用最广, 并不是因为它比其它状态方程更精确D. 临界温度越低的物质, 其气体越易液化答案: C解析: 无4. (单选题) 理想气体状态方程pV=nRT表明了气体的p、V、T、n、这几个参数之间的定量关系,与气体种类无关。

该方程实际上包括了三个气体定律,这三个气体定律是(本题2.0分)A. 波义尔定律、盖-吕萨克定律和分压定律B. 波义尔定律、阿伏加德罗定律和分体积定律C. 阿伏加德罗定律、盖-吕萨克定律和波义尔定律D. 分压定律、分体积定律和波义尔定律答案: C解析: 无5. (单选题) 热力学第一定律ΔU=Q+W 只适用于(本题2.0分)A. 单纯状态变化B. 相变化C. 化学变化D. 封闭物系的任何变化答案: D解析: 无6. (单选题) 关于热和功, 下面的说法中, 不正确的是(本题2.0分)A. 功和热只出现于系统状态变化的过程中, 只存在于系统和环境间的界面上B. 只有在封闭系统发生的过程中, 功和热才有明确的意义C. 功和热不是能量, 而是能量传递的两种形式, 可称之为被交换的能量D. 在封闭系统中发生的过程中, 如果内能不变, 则功和热对系统的影响必互相抵消答案: B解析: 无7. (单选题) 关于焓的性质, 下列说法中正确的是(本题2.0分)A. 焓是系统内含的热能, 所以常称它为热焓B. 焓是能量, 它遵守热力学第一定律C. 系统的焓值等于内能加体积功D. 焓的增量只与系统的始末态有关答案: D解析: 无8. (单选题) 涉及焓的下列说法中正确的是(本题2.0分)A. 单质的焓值均等于零B. 在等温过程中焓变为零C. 在绝热可逆过程中焓变为零D. 化学反应中系统的焓变不一定大于内能变化答案: D解析: 无9. (单选题) 下列哪个封闭体系的内能和焓仅是温度的函数(本题2.0分)A. 理想溶液B. 稀溶液C. 所有气体D. 理想气体答案: D解析: 无10. (单选题) 与物质的生成热有关的下列表述中不正确的是(本题2.0分)A. 标准状态下单质的生成热都规定为零B. 化合物的生成热一定不为零C. 很多物质的生成热都不能用实验直接测量D. 通常所使用的物质的标准生成热数据实际上都是相对值答案: A解析: 无11. (单选题) dU=CvdT及dUm=Cv,mdT适用的条件完整地说应当是(本题2.0分)A. 等容过程B. 无化学反应和相变的等容过程C. 组成不变的均相系统的等容过程D. 无化学反应和相变且不做非体积功的任何等容过程及无反应和相变而且系统内能只与温度有关的非等容过程答案: D解析: 无12. (单选题) 下列过程中, 系统内能变化不为零的是(本题2.0分)A. 不可逆循环过程B. 可逆循环过程C. 两种理想气体的混合过程D. 纯液体的真空蒸发过程答案: D解析: 无13. (单选题) 13对于功, 下面的说法中不正确的是(本题2.0分)A. 在系统对环境做功或环境对系统做功时, 环境中一定会留下某种痕迹B. 功的量值与系统的始末态有关C. 无论做什么功都伴随着系统中某种物质微粒的定向运动D. 广义功=广义力*广义位移。

化学反应工程第二版课后答案

化学反应工程第二版课后答案

第一章习题 1化学反应式与化学计量方程有何异同?化学反应式中计量系数与化学计量方程中的计量系数有何关系? 答:化学反应式中计量系数恒为正值,化学计量方程中反应物的计量系数与化学反应式中数值相同,符号相反,对于产物二者相同。

2何谓基元反应?基元反应的动力学方程中活化能与反应级数的含义是什么?何谓非基元反应?非基元反应的动力学方程中活化能与反应级数含义是什么?答:如果反应物严格按照化学反应式一步直接转化生成产物,该反应是基元反应。

基元反应符合质量作用定律。

基元反应的活化能指1摩尔活化分子的平均能量比普通分子的平均能量的高出值。

基元反应的反应级数是该反应的反应分子数。

一切不符合质量作用定律的反应都是非基元反应。

非基元反应的活化能没有明确的物理意义,仅决定了反应速率对温度的敏感程度。

非基元反应的反应级数是经验数值,决定了反应速率对反应物浓度的敏感程度。

3若将反应速率写成tc rd d A A-=-,有什么条件?答:化学反应的进行不引起物系体积的变化,即恒容。

4为什么均相液相反应过程的动力学方程实验测定采用间歇反应器?答:在间歇反应器中可以直接得到反应时间和反应程度的关系,而这种关系仅是动力学方程的直接积分,与反应器大小和投料量无关。

5现有如下基元反应过程,请写出各组分生成速率与浓度之间关系。

(1)A+2B ↔C A+C ↔ D (2)A+2B ↔C B+C ↔D C+D →E (3)2A+2B ↔C A+C ↔D 解(1)D4C A 3D D4C A 3C 22B A 1C C22B A 1B D 4C A 3C 22B A 1A 22c k c c k r c k c c k c k c c k r c k c c k r c k c c k c k c c k r -=+--=+-=+-+-=(2)E6D C 5D 4C B 3D E6D C 5D 4C B 3C 22B A 1C D4C B 3C 22B A 1B C22B A 1A 22c k c c k c k c c k r c k c c k c k c c k c k c c k r c k c c k c k c c k r c k c c k r +--=+-+--=+-+-=+-=(3)D4C A 3D D4C A 3C 22B 2A 1C C22B 2A 1B D 4C A 3C 22B 2A 1A 2222c k c c k r c k c c k c k c c k r c k c c k r c k c c k c k c c k r -=+--=+-=+-+-=6气相基元反应A+2B →2P 在30℃和常压下的反应速率常数k c =2.65×104m 6kmol -2s -1。

无机化学(三)复习总结

无机化学(三)复习总结
无机化学(三)
<期末总结>
第一章 化学热力学与化学平衡
➢掌握重要的概念、函数和方程; ➢掌握化学平衡; ➢理解热力学第一、二、三定律。
一、基本概念
1)系统、环境:
指定的研究对象为系统,系统外 与之有关的 部分为环境。系统可 以分成三类:开、封、孤
3)状态、状态函数:系统一
切宏观性质的总和为状态;表征体 系状态的物理函数即为状态函数,
五、化学平衡理论
1. 平衡态: 给定条件下,反应的ΔG = 0时的状态即为平衡 态,平衡态是化学反应可达到的限度。
对于任意一个化学反应:0 = ΣvB B 热力学等温方程:ΔrGm(T) =ΔrGmӨ(T) + RT·lnQ
Q称为反应商: Q = ∏(B/BӨ)vB 其中:
气相物质:(B/BӨ)vB = (pB/pӨ)vB 水溶液: (B/BӨ)vB = (cB/cӨ)vB 纯固、液相物质: (B/BӨ)vB = 1
2)多重平衡规则
如果一个总反应是多个分反应的总和,则总反应的平衡常 数是多个分反应平衡常数的乘积.
例如:A B1 B2
则有:K
A
K B1
K
B2
同理:A B1 - B2
则有:K
A
K B1
K B2
3、 化学平衡的移动 吕·查德里原理 如果改变平衡系统的某一个条件(如浓度、 压力、温度等),则平衡就会向着减弱这个改变的方向移动.
应热就叫做该化合物的标准摩尔生成焓(Δf HmӨ)。
规定1:指定单质的标准摩尔生成焓为 0. Δf HmӨ(B指定单质 ,T) = 0 规定2:水合氢离子的标准摩尔生成焓为 0. Δf HmӨ(H+,aq,T) = 0
5.反应的标准摩尔焓变及其计算 对于反应: 0 = ∑(vB B)

化学反应速率的反应级数计算

化学反应速率的反应级数计算

化学反应速率的反应级数计算化学反应速率是指单位时间内反应物消耗或产物生成的量。

在化学反应中,反应物浓度的变化对反应速率有着重要的影响。

反应级数(reaction order)是用来描述反应速率与各种反应物浓度之间的关系的。

反应级数可以通过实验测定来确定,下面将介绍一些计算反应级数的方法。

一、零级反应当某个反应物的浓度对反应速率没有影响时,称为零级反应。

数学表达式为:r = k其中,r为反应速率,k为速率常数。

二、一级反应当某个反应物的浓度对反应速率呈一次方关系时,称为一级反应。

数学表达式为:r = k[A]其中,[A]为反应物A的浓度。

三、二级反应当某个反应物的浓度对反应速率呈二次方关系时,称为二级反应。

数学表达式为:r = k[A]²其中,[A]为反应物A的浓度。

四、高级反应当某个反应物的浓度对反应速率呈高次方关系时,称为高级反应。

数学表达式为:r = k[A]ⁿ其中,[A]为反应物A的浓度,n为反应级数。

确定反应级数的实验方法如下:1. 初始浓度法首先将反应物按不同浓度设置实验条件,记录反应速率与反应物浓度的关系,然后比较实验结果,得到最符合的数学表达式,从而确定反应级数。

2. 方法变化法保持一个反应物的浓度不变,逐渐改变另一个反应物的浓度,记录反应速率与反应物浓度的关系,通过比较实验结果确定反应级数。

3. 总反应率法将两个反应物的浓度都改变一定倍数,然后观察反应速率的变化情况,通过对比判断反应级数。

总结起来,计算反应级数的方法主要有实验方法和理论方法两种。

实验方法是通过实验测定反应速率与反应物浓度的关系,从而确定反应级数。

理论方法是通过利用反应机理和速率常数,推导得到反应级数的表达式。

通过计算反应级数,可以更深入地了解化学反应的动力学过程,为进一步研究反应机理和优化反应条件提供理论基础。

化学反应速率的反应级数计算是化学研究中的重要内容,对于理解和应用化学反应过程具有重要意义。

无机化学知识点总结

无机化学知识点总结

无机及分析化学第一章1、理想气体状态方程式:pV nRT = mp V R T M=p M R T ρ=(注意单位的一致) 2、道尔顿分压定律:123p p p p =+++…… i i p x p =(注意分压的定义)3、两个浓度表示法: 物质的量浓度 B B n c V = (-1mol L ⋅) 质量摩尔浓度 BB An b m = (1mol kg -⋅) 4、溶液的依数性:定性:蒸气压下降(根本原因);沸点升高;凝固点下降;产生渗透压 变化程度:A 2B(或AB 2)型>AB 型>弱电解质溶液>非电解质溶液 定量:少量难挥发非电解质的稀溶液*A (B)(B)p p K b p M b =⋅=⋅⋅ΔT b = K b · b ΔT f = K f · bc RTbRT π=5、胶体:性质:布朗运动;丁达尔效应;电泳;电渗溶胶粒子带电原因:胶体粒子对溶液中的离子产生选择性吸附 AgNO 3 + KI (过量)→ [(AgI)m ·nI - · (n-x )K +]x - · x K +AgNO 3(过量)+ KI → [(AgI)m ·nAg + · (n-x ) NO 3-]x + · x NO 3- 电位离子和反离子吸附层和扩散层:加入电解质,使得吸附层里的反离子增多,ζ电势下降,胶体聚沉。

聚沉值和聚沉能力:与胶粒带相反电荷的离子的价数影响最大,价数越高,聚沉能力越强练 习1. 5.8% NaCl 溶液产生的渗透压接近于( )。

(a )5.8%蔗糖溶液 (b )5.8%的HAc 溶液 (c )2.0 mol·kg -1 蔗糖溶液 (d )1.0 mol·kg -1葡萄糖溶液2. 在 0℃ 的 100 g KCl 溶液中,加入重量为 100 g 的冰,一段时间后,混合液中冰的质量为( )。

小问答:对于基元反应,反应分子数是否始终等于反应级数

小问答:对于基元反应,反应分子数是否始终等于反应级数

第七章习题一、选择题1、某反应速率常数单位是mol·l-1·s-1,该反应级数为()A、3级B、2级C、1级D、0级2、某反应物反应了3/4所需时间是反应了1/2所需时间的2倍,则该反应级数为()A、0级B、1级C、2级D、3级3、某反应在指定温度下,速率常数是k=4.62×10-2min-1,反应物的初始浓度为0.1mol·l-1,则该反应的半衰期为()A、15minB、30minC、150minD、不能求解4、已知某反应的级数是一级,则可确定该反应一定是()A、简单反应B、单分子反应C、复杂反应D、上述都不对5、任何化学反应的半衰期与初始浓度c0、速率常数k的关系是()A、与k、c0均有关B、与c0有关,与k无关C、与k有关D、与c0无关,与k有关6、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的关系是()A、成正比B、成反比C、平方成反比D、无关7、某复杂反应表观速率常数k与各基元反应速率常数间关系为k=k2(k1/2k4)1/2则表观活化能E a与各基元反应活化能E i之间关系是()A、E a=E2+1/2(E1-2E4)B、E a=E2+1/2(E1-E4)C、E a=E2+ (E1-2E4)1/2D、E a=E2×1/2(E1/ 2E4)8、半衰期为10天的某放射性元素净重8克,40天后其净重为()A、4克B、2克C、1克D、0.5克9、氢和氧的反应发展为爆炸是因为()A、大量的引发剂引发B、直链传递的速率增加C、自由基被消除D、生成双自由基,形成支链10、一个反应的活化能为83.68kJ·mol-1,在室温27℃时,温度每增加1K,反应速率常数增加的百分数()A、4%B、90%C、11%D、50%11、在T、V恒定的条件下,基元反应A(g)+B(g)→D(g),若初始浓度c A,0 >>c B,0,即在反应过程中物质A大量过剩,其反应掉的物质的量浓度与c A,0相比较,完全可以忽略不计。

化学反应过程及设备试题A及答案

化学反应过程及设备试题A及答案

课程名称《 化学反应工程 》考核时间:120分钟 考核方式:闭卷课程类型:考试一、选择题〔总分20分,每题2分〕1. 对于非均相液-液分散过程,应优先选择( )搅拌器。

A 锚式 B 涡轮式 C 桨式 D 推进式2. 为维持200℃的反应温度,工业生产上常用( )作载热体。

A 水 B 导生油 C 熔盐 D 烟道气3. 反应A + B → C ,已知115.0-=s k ,则反应级数n=〔〕。

A. 0 B. 1 C. 2 D. 34. “三传一反〞是化学反应工程的基础,其中所谓的一反是指_〔〕。

A .化学反应 B. 反应工程 C. 反应热力学 D. 反应动力5. 串联反应A → P 〔目的〕→R + S ,目的产物P 的总收率P φ=〔〕。

A. A A P P n n n n --00B.00A P P n n n -C. 00S S P P n n n n -- D. 00R RP P n n n n --6. 下列属于非均相反应的是〔〕。

A. 乙酸乙酯水解B. 氢气燃烧C. HCl 与NaOH 的中和D. 催化裂解7. 对于可逆放热反应,为提高反应速率应〔〕 A. 提高压力 B. 降低压力 C. 提高温度 D. 降低温度8. 反应3A → P ,已知s l mol k ⋅=/15.0,则反应级数n=〔〕 A. 0 B. 1 C. 2 D. 39. 对于反应级数n <0的不可逆等温反应,为降低反应器容积,应选用〔〕 A. 平推流反应器 B. 全混流反应器C. 循环操作的平推流反应器D. 全混流串接平推流反应器 10. 反应釜内壁有非金属衬里且物料易结垢时,应选用〔 〕传热。

A 夹套 B 列管式换热器 C 蛇管换热器 D 插入式传热构件 二、填空题〔总分20分,每空1分〕 1. 全混流反应器的返混〔〕。

2. 化学反应工程是一门研究〔〕的科学。

3.在流化床中为了传热或控制气—固相间的接触,常在床内设置内部构件,但很少使用水平构件,它对颗粒和气体的上下流动起一定的阻滞作用,从而导致床内产生明显的〔〕梯度和〔〕梯度。

化学反应工程习题及答案

化学反应工程习题及答案

题目:全混流连续操作反应器,反应器内温度、浓度处处均匀一致,故所有物料粒子在反应器内的停留时间相同。

正确答案:错题目:相同条件下,分别用下列反应器处理物料,比较反应器有效容积的大小。

①单段全混流反应器(V R1)②四个体积相同的全混流反应器串联(V R2)③两个体积相同的全混流反应器串联(V R3)④平推流反应器(V R4)则(V R4)>(V R2)>(V R3)>(V R1)正确答案:错题目:设备放大,造成微元停留时间分布和返混程度改变,放大时反应结果恶化。

正确答案:对题目:生产能力是相同条件下,单位时间、单位反应器体积所能获得的(产物量),或完成相同生产任务,所需反应器的(体积)。

题目:化工生产中应用于均相反应过程的化学反应器主要有(釜式)反应器和(管式)反应器。

题目:釜式反应器的基本结构主要包括反应器(壳体)、(搅拌器)、(密封装置)和(换热装置)等。

题目:手孔或人孔的安设是为了检查(内部空间)以及安装和拆卸设备(内部构件)。

题目:釜式反应器中夹套式换热器适用于传热面积(较小),传热介质压力(较低)的情况。

题目:基元反应的级数即为化学反应式的(计量系数),对非基元反应的级数通过(实验)确定。

题目:单一反应利用(转化率)可以确定反应物转化量与产物生成量之间的关系。

题目:间歇反应,只要C AO相同,无论处理量多少,达一定(转化率)每批所需的(反应时间)相同。

题目:对同一反应在相同条件下,达到相同转化率,全混釜反应器所需有效体积(最大),平推流反应器所需有效体积(最小),多釜串联全混釜所需有效体积(介于其间)。

题目:一级不可逆反应,其反应速率方程为(-r A =kC A a ),反应时间与转化率的关系为(kt )x 11ln(A =-)。

题目:复合反应动力学为由两个以上(化学反应计量式)或(动力学方程式)表示的化学反应过程。

题目:间歇釜式反应器有效体积不但与(反应时间)有关,还与(非生产时间)有关。

反应级数可能是0,基元反应的分子数

反应级数可能是0,基元反应的分子数

反应级数可能是0,基元反应的分子数一、概述在化学反应中,反应级数是衡量反应速率与反应物浓度之间关系的一个重要指标。

反应级数的大小决定了反应速率对反应物浓度变化的敏感程度,对于理解和控制化学反应过程具有重要意义。

而基元反应的分子数则是确定反应速率表达式的关键参数,直接影响着反应速率的表达和预测。

本文将对反应级数可能为0以及基元反应的分子数进行探讨。

二、反应级数为0的情况1. 反应级数的概念反应级数是化学反应速率与反应物浓度的关系的指数,可以通过实验数据或理论模型来确定。

一般来说,对于简单的化学反应,默认反应级数为反应物的反应物的摩尔浓度之比。

然而,在一些特殊情况下,反应级数可能会为0。

2. 反应级数为0的条件当一个反应的速率方程中,反应物的浓度对速率没有影响时,可以认为反应级数为0。

这通常意味着反应物的浓度变化对反应速率几乎没有影响,即便浓度增加或减少,反应速率也基本保持不变。

这可能是因为反应物之间发生了明显的化学反应导致速率不受反应物浓度变化影响,或者因为反应物之间形成了稳定的中间物质,导致反应速率不受其浓度影响。

3. 反应级数为0的意义反应级数为0意味着反应速率与反应物浓度无关,这对于控制和优化工业化学反应过程具有重要意义。

通过确定反应级数为0的反应,可以节约原料成本、减少能源消耗,提高生产效率和产品质量。

三、基元反应的分子数1. 基元反应的概念基元反应是指一个化学反应中不可再分解为其他反应的基本步骤。

基元反应的分子数是指在一个基元反应中,反应物的摩尔系数。

确定基元反应的分子数对于拟合反应速率表达式和理解反应机理至关重要。

2. 基元反应分子数的确定通过实验数据和理论分析,可以确定基元反应的分子数。

一般来说,基元反应的分子数可以通过实验浓度对反应速率的影响来确定。

通过变化反应物的浓度,观察反应速率的变化,可以得出不同反应物浓度对反应速率的影响程度,从而确定基元反应分子数。

3. 基元反应分子数的意义基元反应分子数直接影响着反应速率表达式的形式和参数。

基元反应、反应速率方程

基元反应、反应速率方程

k1、k2、k3: 各基元反应的速率常数; k 总:为总包反应的速率常数。
二. 反应速率常数和反应级数
总包反应的速率方程应由实验确定, 其形式各不相同。例 如:
(1) H2+I22HI
rkcH2cI2
(2) H2+Br22HBr (3) H2+Cl22HCl
r kc H 2 c Br 2 1 k' c HBr c Br 2
r kcH2 cC2l
反应(1)和(3)的速率方程的比例常数k称为反应速率常数 (reaction-rate constant)或比反应速率(specific reaction rate), 简称速率常数或比速率。
二. 反应速率常数和反应级数
速率方程中, 各反应物浓度幂中的指数, 称为该反应物的 级数; 所有反应物的级数之和, 称为该反应的总级数或反应级 数(order of reaction)。
是负数或零; 有些反应也可能无级数可言; (2) 反应级数与反应分子数不同; (3) 由于其他与反应速率有关的反应物浓度保持恒定(或近似恒
定), 而使反应速率只与某一反应物的浓度成正比的一级反 应 , 又 称 为 假 一 级 反 应 或 准 一 级 反 应 (pseudo first-order reaction); 例如蔗糖水解反应即可视为准一级反应:
第二、三节 基元反应、反应速率方程
第二节 基元反应
一. 计量方程与机理方程
计量方程: 只表示反应前后的物料平衡关系。例如:
2O33O2
机理方程: 表示实际反应过程(反应历程)的方程。 例如上述反应经历了两个步骤:
(1) O3
O2+O
(2) O+O3
2O2

《化学反应工程》课程综合复习资料

《化学反应工程》课程综合复习资料

《化学反应工程》课程综合复习资料一、填空题:1.在一个完整的气—固相催化反应的七大步骤中,属于本征动力学范畴的三步为、和。

2.多级混合模型的唯一模型参数为,轴向扩散模型的唯一模型参数为。

3.对于单一反应,在相同的处理量和最终转化率条件下,选择反应器时主要考虑;而对于复合反应,选择反应器时主要考虑的则是。

4.工业催化剂性能优劣的三种最主要的性质是、和。

5.在均相反应动力学中,利用实验数据求取化学反应速率方程式的两种最主要的方法为和。

6.反应级数(可能/不可能)是0,基元反应的分子数(可能/不可能)是0。

7.完全混合反应器(全混流反应器)内物料的温度和浓度,并且(大于/小于/等于)反应器出口物料的温度和浓度。

8.对于一个在全混流反应器里进行的放热反应,一般可以出现三个定常态操作点M1、M2、M3,如下图所示,其中M1和M3这两点我们称之为的定常态操作点,M2则称为的定常态操作点。

实际操作时,我们一般选择M1、M2、M3中哪一个操作点?X AT9.测定非理想流动的停留时间分布函数时,两种最常见的示踪物输入方法为和阶跃示踪。

二、选择题:1.对于瞬时收率和总收率,下列正确的说法有(多项选择)。

A. 对于平推流反应器,反应的瞬时收率与总收率相等;B. 对于全混流反应器,反应的瞬时收率与总收率相等;C. 对于平推流反应器,反应的瞬时收率与总收率之间是积分关系;D. 对于全混流反应器,反应的瞬时收率与总收率之间是积分关系。

2.某反应速率常数的单位为m3/(mol.hr),该反应为级反应。

A. 零级;B. 一级;C. 二级;D. 不能确定。

3. 对于平行反应SA RA 222111n ,E ,k nE ,k −−−→−−−−→−,,活化能E 1 > E 2,反应级数n 1 < n 2,如果目的产物是R 的话,我们应该在 条件下操作。

A. 高温、反应物A 高浓度;B. 高温、反应物A 低浓度;C. 低温、反应物A 高浓度;D. 低温、反应物A 低浓度。

化学动力学基础1(1)

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.


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;

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。

判断题及答案

判断题及答案

判断题3.下列说法是否正确,请解释。

(1)放热化学反应都能自动进行。

(2)自动过程的熵值都会增加。

(3)化学反应自发进行的条件是吉布斯函数变(Δr G m )小于零。

(4)稳定单质的f m H ∆Θ= 0,f m G ∆Θ= 0,所以其规定熵m S Θ= 0。

(5)化学反应时,若产物分子数比反应物多,则反应的mr S ∆Θ一定为正值。

解:(1)不正确。

化学反应的自发性由反应的焓变和熵变共同决定。

(2)不正确。

只有在孤立体系中,自动过程的熵值一定增加。

(3)不正确。

“化学反应自发进行的条件是吉布斯函数变(Δr G m )小于零”的前提条件是:恒温恒压不作非体积功的反应体系。

(4)不正确。

在298.15K 及标准状态下,参考状态的单质其标准摩尔熵m(B)S Θ并不等于零,这与标准状态时参考状态的单质其标准摩尔生成焓m f (B)=0H ∆Θ不同。

(5)不正确。

化学反应的熵变与各物质在反应时的状态以及反应前后的分子数都有关。

4.某体系由状态1沿途径A 变到状态2时从环境吸热314.0J ,同时对环境作功117.0J 。

当体系由状态2沿另一途径B 变到状态1时体系对环境作功44.0J ,问此时体系吸收热量为多少?解:(1) 状态1→状态2,因:Q 1 = 314.0J ,W 1 = -117.0J则 ΔU 体系1 = 314.0 + (-117.0)(2) 状态2→状态1,因:W 2 = -44.0J ,ΔU 体系2=-ΔU 体系1则 ΔU 体系2 = Q 2 + (-44.0) = -[ 314.0 + (-117.0)]Q 2 = -153.0J1.判断题(正确的在括号内填“√”,错误的的在括号内填“×”)(1)稳定单质的f m G ∆Θ、f m H ∆Θ和m S Θ均为零。

(2)热力学温度为零时,所有元素的熵为零。

(3)因为ΔH = Q P ,ΔU = Q V ,所以Q P 、Q V 均是状态函数。

化学反应速率的定义、影响因素和反应级数的确定

化学反应速率的定义、影响因素和反应级数的确定

义式。当反应速率
ห้องสมุดไป่ตู้
υ=2.0×10-3 mol·L-1·s-1 时,求 d c ( I )和
dc
(SO
2- 4
)。
dt
dt
解:
d c ( S 2 O 8 2 - ) 1 d c (I ) 1 d c ( S2 4 - ) O d c (I - 3) d t 3d t 2 d t d t
d c ( I ) 3 3 2 .0 1 3 0 6 .0 1 3 ( m 0L - 1 o s - 1 ) l d t
N2 1/2 , H2 3/2 , NH3 1
表明合成氨反应中,每消耗 1/2 mol N2和3/2 mol H2则一定生成
1 mol NH3。
虽然以上两种表示方法表示了相同的意义,但在不同的 化学反应方程式中。化学计量数不同。
因此,化学反应计量数(v)一定要与一定的化学反应方程 式相对应,v 取决于反应方程式的形式,单纯说某物质的化 学计量数是多少没有意义。
3.2.1 基元反应
化学反应从微观上看是基于反应物分子的相 互碰撞而实现的。 化学反应按其反应历程来分类,可分为基元 反应和复杂反应。
一、基元反应和非基元反应
1、定义:反应物分子在有效碰撞中一步直接转化为产 物分子的反应称为基元反应,否则为非基元反应。
例如: NO2(g) + CO(g) == NO (g) + CO2 (g) (1)
2.反应进度 反应进度用符号表示,它表示化学反应进行的程度。
反应进度的定义是: 对于反应
0 BB B
dB 1dnB (3.2)
dnB表示某物质在一定时间内物质的量的变化,vB表示化 学计量数,即对于反应

基元反应的反应级数

基元反应的反应级数

基元反应的反应级数
答案:基元反应的反应级数有零级、一级、二级。

分析:对于特定的化学反应,反应级数被定义为速率方程中各浓度项的幂次之和。

反应级数由化学反应机理决定,反应机理描述了反应的各瞬间阶段。

基元反应是指在反应中一步直接转化为产物的反应,又称为简单反应。

化学反应式多数情况下不能说明反应的过程。

现实中有的反应是一步完成,而多数的反应需要经历若干个步骤才能完成。

基元反应的动力学规律符合质量作用定律。

二级反应基元反应的区别

二级反应基元反应的区别

二级反应基元反应的区别
二级反应和基元反应是化学反应中两个不同的概念。

基元反应是指化学反应中最基本的步骤或元素反应步骤,它描
述了反应中的原子、离子或分子之间的相互作用。

基元反应通常是
单步反应,它们的速率常数可以通过实验测定得到。

基元反应是构
成复杂反应机理的基础,通过它们的组合可以推导出整个反应的速
率方程。

而二级反应是指反应物的摩尔浓度对反应速率有二次方关系的
反应。

二级反应可以分为两种类型,二分子反应和反应物分解反应。

二分子反应是指两个反应物分子相互碰撞并发生反应的过程,如A
+ B → 产物。

反应物分解反应是指一个反应物分子分解为两个或更
多的产物分子的过程,如A → 产物。

二级反应和基元反应之间的区别在于,二级反应描述了整个反
应物浓度对反应速率的影响,而基元反应描述了单个反应步骤中的
原子、离子或分子之间的相互作用。

二级反应可以由多个基元反应
组成,而基元反应则是构成复杂反应机理的基础。

需要注意的是,二级反应和基元反应并不是互斥的概念,一个反应既可以是基元反应,又可以是二级反应。

在研究反应机理时,我们通常通过实验数据拟合得到反应的速率方程,这个速率方程可以包含基元反应的速率常数和反应物浓度的指数项,从而描述二级反应的特征。

2020-2021年高考化学专题复习《反应机理、基元反应与速率常数》

2020-2021年高考化学专题复习《反应机理、基元反应与速率常数》

2020-2021年高考化学专题复习《反应机理、基元反应与速率常数》1. 基元反应与质量作用定律物质浓度与反应速率之间有很深的瓜葛,但讨论反应物浓度与反应速率的定量关系,要先从基元反应谈起。

基元反应是指反应物分子在有效碰撞中一步直接转化为产物的反应。

例如SO2Cl→SO2+Cl2①单分子反应NO2+CO→NO+CO2②双分子反应2NO→2NO+O2 ③双分子反应都是基元反应。

(三分子反应就很少了,更不要说四分子、五分子,这也说明了有效碰撞很难)。

单分子反应是指分子内部发生重排变成另外分子的反应。

在反应①中,SO2Cl分解为SO2和Cl2,增大反应物SO2Cl2的浓度,反应速率加快。

反应速率与反应物浓度成正比,其数学表示式为:v=k1 c(SO2Cl2),其中c(SO2Cl2)表示物质的浓度,k1叫速率常数,是指在给定温度下,各种反应物浓度皆为1 mol • dm-3时的反应速率。

上式表达反应物浓度与反应速率的关系,叫做反应的速率方程。

如O3⁎——→O2 + O也属于单分子基元反应,其中带“⁎”为活性分子,,来表示有反应活性。

双分子反应是指两个分子直接碰撞转变为各种产物的基元反应,这类反应最为常见。

在反应②中,c(NO2)扩大某倍时,NO与CO相碰撞的频率将扩大相同的倍数,因此有效碰撞频率及反应速率也将扩大相同的倍数,即反应速率与c(NO2)成正比;同理,反应速率与c(CO)成正比,故有v=k2 c(NO2)(CO)。

在反应③中,反应速率由2个NO2相碰撞的频率来决定。

可见当NO2分子个数扩大2倍时,碰撞的方式将扩大22倍。

总之,总碰撞频率及有效碰撞频率与c(NO2)的平方成正比。

故有v=k3 c(NO2)2。

综上所述,如有基元反应aA+bB cC+dD则该反应的速率方程可写为v正=k正c(A)a •c(B)b (k正为正反应的速率常数)v逆=k逆c(C)c •c(D)d (k逆为逆反应的速率常数)上述关系称为质量作用定律,即基元反应的化学反应速率与反应物浓度以其计量数为指数的幂的连乘积成正比。

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化学反应速率思维导图
(1)化学反应速率是指一段时间内的平均速率,而不是瞬时速率;通常前一段时间的平均反应速率要快于后一段时间的平均反应速率,反应速率均取正值,即v>0。

(2)在一定温度下,固体和纯液体物质单位体积的物质的量保持不变,即物质的量浓度为常数,因此在表示化学反应速率时,不代入固体或纯液体物质的浓度。

浓度是指气体或溶液的浓度。

(3)同一个化学反应在相同的条件下、在同一段时间内,用不同物质表示反应速率时,数值可能相同也可能不同,但表达的意义都相同,即反应的快慢程度是一样的。

(4)在同一反应巾用不同的物质来表示反应速率时,其数值之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比.
如化学反应:,
,所以
•化学反应速率:
1.定义:化学反应速率是用来衡量化学反应进行的快慢程度的物理量。

2.表示方法:在容积不变的反应器中,通常用单位时间内反应物
浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。

即:
3.单位:mol·L-1·s-1或mol·L-1·min-1等。

影响化学反应速率的因素有哪些
一、内部因素(主要因素):
参加反应物质的性质(化学反应的本质:反应物分子中的化学键断裂、生成物分子中的化学键形成过程(旧键断裂,新键生成)
二、外部因素:
1、浓度:在其他条件不变时,增大反应物浓度,可以增大反应速率.
规律:其他条件不变时,增大反应物的浓度,可以增大反应速率;反之,可以减小化学反应速率。

注意:a、此规律只适用于气体或溶液的反应,对于纯固体或液体的反应物,一般情况下其浓度是常数,因此改变它们的量一般不会改变化学反应速率;b、一般来说,固体反应物表面积越大,反应速率越大,反之,反应速率越小; c、随着化学反应的进行,反应物的浓度会逐渐减小,因此一般反应速率也会逐渐减小。

2、压强:对气体来说,若其他条件不变,增大压强,就是增加单位体积的反应物的物质的量,即增加反应物的浓度,因而可以增大化学反应的速率。

规律:对于有气体参加的反应,若其他条件不变,增大压强,气体体积缩小,浓度增大,反应速率加快;减小压强,反应速率减慢。

对于气体有下列几种情况:
(1)、恒温时:p增大→体积减少→c增大→反应速率增大
(2)、恒容时: A、充入气体反应物→c增大→总压增大→反应速率增大; B、通入“无关气体”(如He、N2等)→引起总压增大,但各反应物的分压不变,各物质的浓度不变→反应速率不变;
(3)、恒压时:冲入“无关气体”(如He等)→引起体积增大,→各反应物浓度减少→反应速率减慢。

3、温度:反应若是可逆反应,升高温度,正、逆反应速率都加快,降低温度,正、逆反应速率都减小。

4、催化剂:使用催化剂,能够降低反应所需的能量,这样会使更多的反应物的分子成为活化分子,大大增加单位体积内反应物分子中活化分子所占的百分数。

因而使反应速率加快。

注意:(1)、使用催化剂同等程度的增大(减慢)正逆反应速率,从而改变反应到达平衡所需时间;(2)、没特别指明一般指正催化剂;(3)、催化剂一定的具有选择性;(4)、催化剂中毒:催化剂的活性因接触少量的杂质而明显下降甚至遭到破坏,这种现象叫催化剂中毒。

5、其他因素:光、固体表面积、溶剂、电磁波、超声波、强磁场、高速研磨、原电池等。

一、有效碰撞理论
1.有效碰撞概念:能够发生反应的分子或者原子之间的碰撞。

反应发生的先决条件就是反应物分子之间发生碰撞,但不是每一次碰撞都能够导致反应发生,必须是既具有足够能量又有合适取向的分子的碰撞才是有效碰撞。

碰撞的效率越高,则发生反应的速率越大。

2.有效碰撞的条件:反应物分子(或原子)必须发生碰撞;
分子必须是具有一定能量的活化分子;
活化分子发生碰撞时必须有合适的取向。

3.活化分子和活化能
(1)活化分子:能够发生有效碰撞的分子。

(2)活化能:普通分子转化成活化分子所需的最低的能量。

E1是反应的活化能,E2是活化分子变成生成物所释放的能量,则E1-E2=反应热;活化能越低,变成活化分子的“门槛”就越低,普通分子就越容易变成活化分子,反映则越容易进行。

二、外界条件对于化学反应速率的影响
1.溶液浓度:增大反应物浓度,反应速率增大。

改变纯固体纯液体的量对化学反应速率无影响。

但改变固体物质的接触面积、光辐射、发射线辐射、超声波等因素可以改变反应速率;同样的对反应物搅拌,加快扩散速率也可以加快反应速率。

2.温度:对于可逆反应,升高温度,正逆反应速率都增大,只不过吸热反应增大的程度更大,降低温度则反之。

3.压强:有气体参加的反应,恒温时,增大压强,体积减小,浓度增大,速率加快。

对于两侧化学计量数之和不等的反应,化学计量数之和大的一侧受压强影响更大,加压时速率增加的幅度更大,减压时,速率减小的幅度更大。

对于气体反应体系,常对于以下几种情况进行考察:
(1)恒温恒容:a.充入反应气体,浓度增大,速率加快;
b.充入惰性气体:总压强增大,各反应物浓度不变(反应物分子总数不变,活化分子数、活化分子百分数均不变),反应速率不变。

(2)恒温恒压:充入惰性气体,体积增大,各反应物浓度减小,反应速率减小。

4.催化剂:降低反应的活化能,增加活化分子百分数,同等程度的提高正逆反应的速率。

5.其他条件:光、反应物颗粒大小、容积、反应物的状态等对反应速率都有影响,但不是考查的重点。

三、注意多个因素的影响判断:
1.先看内因再看外因;
2.注意看主要影响因素,如锌与稀硫酸反应时,由于该反应为放热反应,反应开始后,体系温度升高,所以前半程受温度影响较大,速率是加快的;后半程硫酸浓度下降的较多,主要受浓度影响,速率减慢,所以氢气的生成速率先是逐渐加快在逐渐减慢。

四、习题演练:
1.易错判断:
(1)随着反应进行,反应速率会逐渐减慢。

(×)
解析:不一定,反应速率不仅受浓度影响,还受温度影响,对于放热反应而言,一般都是先增大再减小。

(2)纯液体和纯固体的改变,不会影响反应速率。

(×)
解析:搅拌液体,加快扩散速率或将固体颗粒变小(增大接触面积),也会加快反应速率。

(3)若在反应体系中充入惰性气体增大压强,化学反应速率一定增大。

(×)
解析:若在密闭反应容器中,充入惰性气体,总压强增大,但各反应成分的量和浓度都没有发生变化,因此速率不变。

若在体积可变容器中充入惰性气体,体积增大,各成分浓度降低,反应速率减慢。

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