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化学反应动力学习题

化学动力学基础(习题课)

1. 某金属的同位素进行β放射,经14d(1d=1天后,同位素的活性降低6.85%。求此同位素的蜕变常数和半衰期;要分解 90.0%,需经多长时间?

解:设反应开始时物质的质量为100%,14d后剩余未分解者为100%-6.85%,则

代入半衰期公式得

一、是非题

下列各题中的叙述是否正确?正确的选“√”,错误的选“×”。

√× 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.对二级反应来说,反应物转化同一百分数时,若反应物的初始浓度愈低,则所需时间愈短。

√× 4.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。

√× 5. Arrhenius活化能的定义是。

√× 6.若反应A®Y,对A为零级,则A的半衰期。

二、选择题

选择正确答案的编号:

A

1. 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)0.2min;(B)0.1min;(C)1min;(D)以上答案均不正确。

A

2. 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;(D)以上答案均不正确。

三、填空题

在以下各小题的“”处填上答案。

1.某化学反应经证明是一级反应,它的速率系数在298K时是k=(

2.303/3600)s-1,c0=1mol×dm-3。

(A)该反应初始速率u0为

(B)该反应的半衰期t1/2=

(C)设反应进行了1h,在这一时刻反应速率u1为。

2.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

3.反应A → B+D中,反应物A初始浓度c A,0=1mol×dm-3,初速度u A,0=0.01mol×dm-3×s-1,假定该反

应为二级,则其速度常数k A为,半衰期t1/2为。

4.某反应的速率系数k=4.62´10-2min-1,则反应的半衰期为

5.反应活化能E a=250kJ×mol-1,反应温度从300K升高到310K时,速率系数k增加

倍。

一、是非题

1.×;2×; 3.×; 4√; 5. √;6.√

二、选择题

1.(B);

2.(A);

三、填空题

1. 6.40×10-4mol×dm-3×s-1,1083.3 s , 6.40×10-5mol×dm-3×s-1

2.

3. k A=0.01 mol-1×dm3×s-1 t1/2=100 s

4. t1/2=15min

5. k(310K)/k(300K)=25.36

1.二甲醚的气相分解是一级反应:CH3OCH3(g)CH4(g)+ H2(g) + CO(g)

504℃时把二甲醚充入真空的定容反应器内,测得时间t时总压力p t, 总数据如下:

t / s0 390 777 1587 3155

p t, 总/kPa41.3 54.4 65.1 83.2 103.9

试计算该反应在504℃的反应速率系数及半衰期。

2.A和B按化学计量比导入等容容器中,于400K发生如下反应: 2A(g) +B(g) Y(g)

+Z(s)。已知速率

方程为-=k A p p B。设开始时总压力为30Pa,反应在7.5min后总压力降至20Pa。问再继续反应

多长时间可由20 Pa降至15 Pa?另外,A的消耗速率系数k A=?

3. 气相反应A+2B Y的速率方程为。在定容800K时实验结果如下:

实验

113313300 5.3234.7

21332660021.28

3266266008.675

求反应分级数a和b及反应速率系数。

4. 等容气相反应A Y的速率系数k A与温度T具有如下关系式:

( 1 ) 计算此反应的活化能;

( 2 ) 欲使A在10min内转化率达到90%,则反应温度应控制在多少?

5. 已知NaOCl分解反应速率系数在25℃时k=0.0093s-1,在30℃时k=0.0144s-1。试求在40℃时,NaOCl

要用多少时间能分解掉99%?

1.[题解]:CH3OCH3(g)®CH4(g)+ H2(g)+ CO(g)t =0: p A, 0 0 0 0

t= t p A p A, 0- p A p A, 0- p A p A, 0- p A

则p t, 总=3(p A, 0- p A)+p A=3 p A,0+2 p A

代入数据得下表:

t / s390 777 1587 3155

k A/10-4s-1 4.28 4.38 4.46 4.50

=4.41×10-4 s-1

2.[题解]:则

设p x为产物的分压力,则:

t=0:=0

=?:

则,,,则,,

可解得:

所求为。3.[题解]: A + 2B Y

t=0:p A,0 p A,0 0

t=t:p A p B,0 - 2(p A,0 - p A) p A,0 - p A

p(总)=p B,0-p A,0+2p A d p(总)/d t=2d p A/d t

对比实验1, 2:

B过量:则b=2。

实验1:

实验3

两式相除,得4=4×2a-1,则a=1。反应速率方程为:-d p A/d t=k A p A p B2

由实验1数据,

=1.13×10-10 Pa2×h-1。

4.[题解]:(1)据Arrhenius方程的不定积分式:与题中所给k A=f(T)的经验式对比,得

(2)求T: t=10min,转化率x A=0.9,

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