第七章：化学动力学 习题解答
中南大学物化课后习题答案-7--章-化学动力学
第7章 化学动力学1．以氨的分解反应2NH 3==== N 2＋3H 2为例，导出反应进度的增加速率与，，之间的关系，并说明何者用于反应速率时与选择哪种物质为准无关。
解：∴，，2．甲醇的合成反应如下：CO ＋2Ｈ2 ===== CH 3OH已知，求，各为多少?（答案：2.44，4.88mol·dm -3·h -1）解：，3．下列复杂反应由所示若干简单反应组成，试根据质量作用定律写出以各物质为准的速率方程式。
(1) (2)(3) (4)解：(1) ，，(2)(3)(4)4．理想气体反应2N2O5→ 4NO2＋O2，在298.15 K的速率常数k是1.73×10-5ｓ-1，速率方程为。
(1)计算在298.15K、、12.0 dm3的容器中，此反应的和即各为多少?(2)计算在(1)的反应条件下，1s内被分解的N2O5分子数目。
（答案：（1）7.1×10-8，-1.14×10-7md·dm-3·s-1 （2）1.01×1018）解：（1）mol·dm-3mol·dm-3·s-1∴mol·dm-3·s-1（2）1.4×10-7×12.0×6.022×1023=1.01×1018个分子5．已知每克陨石中含238U 6.3×10-8ｇ，He为20.77×10st1:chmetcnv UnitName="cm"SourceValue="6" HasSpace="False" Negative="True" NumberType="1" TCSC="0">-6cm3(标准状态下)，238U的衰变为一级反应：238U → 206Pb＋84He由实验测得238U的半衰期为＝4.51×109 y，试求该陨石的年龄。
物理化学(王海荣主编)第七章化学动力学解答
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2019/8/24
(4)有效碰撞的概率P（probability factor）
(1)从理论计算认为分子已被活化，但由于有 的分子只有在某一方向相撞才有效；
(2)有的分子从相撞到反应中间有一个能量传
递过程，若这时又与另外的分子相撞而失去能量，
则反应仍不会发生；
反应的速率由活化络合物转化成产物的速率决定。
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2019/8/24
过渡态理论
图6.3 过渡状态理论和活化能示意图
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过渡态理论
活化络合物所具有的能量和反应物分子平均能量之差即 为反应活化能。
活化络合物不稳定 ，化学键会断裂，可能 生成产物使反应向正方 向进行，也可能生成反 应物向逆向进行。
（2）有效碰撞的能量因子
分子互碰并不是每次都发生反应，只有相 对平动能在连心线上的分量大于阈能的碰撞才 是有效的，所以绝大部分的碰撞是无效的。
要在碰撞频率项上乘以有效碰撞分数q。
q exp( Ec ) 或q exp( Ea )
RT
RT
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2019/8/24
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2019/8/24
有效碰撞
运动着的A分子和B分子，两者质心的投影落
在直径为 d AB 的圆截面之内，都有可能发生碰撞。
d AB称为有效碰撞直径。
d AB
BA
分子间的碰撞和有效直径
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2019/8/24
（1）有效碰撞的碰撞频率
大学物理化学7动力学课后习题及答案
动力学课后习题习题1某溶液中反应A+B →Y 开始时A 与B 的物质的量相等，没有Y ，1h 后A 的转化率为75%，问2h 后A 尚有多少未反应？假设： （1）对A 为一级，对B 为零级； （2）对A ，B 皆为一级； （3）对A ，B 皆为零级。
习题2某反应A →Y ＋Z ，在一定温度下进行，当t=0，c A,0=1mOl ·dm －3时，测定反应的初始速率υA,0=0.01mOl ·dm －3·s －1。
试计算反应物A 的物质的量浓度c A ＝0．50mOl ·dm －3及x A =0.75时，所需时间，若对反应物A (i)0级；(ii)1级；(iii)2级；习题3已知气相反应2A+B →2Y A 和B 按物质的量比2：1引入一抽空的反应器中，反应温度保持400K 。
反应经10min 后测得系统压力为84kPa ，经很长时间反应完了后系统压力为63kPa 。
试求：(1)气体A 的初始压力p A,0及反应经10min 后A 的分压力p A ； (2)反应速率系数k A ； (3)气体A 的半衰期。
习题4反应2A(g)+B(g)Y(g)的动力学方程为－tc d d B=k B A 与B 的摩尔比为2∶1的混合气体通入400K 定容容器中，起始总压力为3.04kPa ，50s 后，总压力变为2.03kPa ，试求反应的反应速率系数k B 及k A 。
习题5已知反应2HI →I 2+H 2，在508℃下，HI 的初始压力为10132.5Pa 时，半衰期为135min ；而当HI 的初始压力为101325Pa 时，半衰期为13.5min 。
试证明该反应为二级，并求出反应速率系数(以dm 3·mol －1·s －1及以Pa －1·s －1表示)。
习题6某有机化合物A ，在酸的催化下发生水解反应。
在50℃，pH=5和pH ＝4的溶液中进行时，半衰期分别为138.6min 和13.86min ，且均与c A,0无关，设反β]H [d d A A A ）（+=-c c k tc a(i)试验证：α＝1，β＝1 (ii)求50℃时的k A(iii)求在50℃，pH=3的溶液中，A 水解75%需要多少时间?习题7在定温定容下测得气相反应的速率方程为：A p A 720K 时，当反应物初始压力p A,0=1333Pa ，p B,0=3999Pa 时测出得用总压力表示的初始反应速率为-t=0=200Pa -1·min -1。
(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 =。
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07章基元反应动力学习题及答案3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：ktppt=0ln4t410005.454000101325101325ln-⨯=-t ＝1877S3. 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 , t 0.5= 1/(2 k [A]0) , k = 0.012dm 3mol -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 = 0.00223dm 3mol -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－dp B / dt / (Pa/h) P A,0 P B,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 = kP A x P B y ，求x 、y 及k 。
第七章 化学动力学习题
第七章化学动力学习题一、填空题1. 基元反应A＋2B ＝2C, 反应物的消耗速度率和产物的生成速率的速率常数分别为k 、k 和k ,则三者之间的关系为k ＝ .2. 已知反应2A --> P, A 的半衰期与其初始浓度成正比,此反应为 级.3. 催化剂可加快反应速率的主要原因是降低活化能或 .4. 质量作用定律表述为: .5. 某一级反应,在20 ℃时反应物浓度减少为原来的一半需要用10分钟, 此反应的速率常数为 .6. 催化剂只能改变 而不能改变 .7. 反应aA →产物, 若为一级反应,以 对时间t 作图可得直线;若为二级反应,以 对t 作图可得直线.8. 某对行反应在室温下的正、逆反应速率常数和平衡常数分别为k、k'和K;加入催化剂后,正、逆反应的速率常数和平衡常数分别为k 、k '和K .已知k ＝10k,则k '＝ k'及K ＝ K.9. 基元反应2Br·───> Br , k 为用Br·浓度表示的反应速率常数. Br 的生成速率d[Br ]/dt = .10. 某一级反应的半衰期t = 0.01 s,则其反应速率常数k = .二、选择题1. 下列反应中有可能是基元反应的是反应 .A. 2NH ─────-> N + 3HB. CH I + HI───> CH + IC. Pb( C H ) ──> Pb + 4C H ·D. 2H + 2O ────> H O2. 某反应速率常数为0.099 min ,反应物初浓度为0.2 mol.dm , 则反应物的半衰期为 .A. 1.01 min;B. 4.04 min;C. 7.0 min;D. 50.5 min.3. 某反应 a A ──> P, 分别以A 的初浓度[A] = 0.05 mol/L 和[A] = 0.10 mol/L 进行反应, 测得半衰期分别为15 min和30 min, 此反应为 级反应.A. 零,B. 一,C. 1.5,D. 二4. 某反应 a A ──> P, 分别以A 的初浓度[A] = 1.0 mol/L 和[A] = 0.10 mol/L 进行反应, 测得半衰期分别为 1 min 和10 min, 此反应为 级反应.A. 零,B. 一,C. 二,D. 三5. 反应A ─-> P 的速率常数为k =6.93 min . 反应物浓度由0.50 mol/L降到0.25mol/L 所需的时间为 min.A. 0.1,B. 0.2,C. 1.0,D. 106. 反应A + 2 B ─-> P, 以A 的浓度变化和B 的浓度变化表示的速率常数分别为k 和k , 则 .A. 2 k = k ,B. k = 2 k ,C. k = k ,D. k = k7. 反应A + 2 B ─-> P, 以A 的浓度变化和B 的浓度变化表示的反应速率分别为v 和v , 则 .A. v = 2 v ,B. v = 2 v ,C. v = v ,D. v = v8. 某反应的速率常数k = 3.0 mol .dm .min , 此反应为 级反应.A. 零,B. 0.5,C. 1.5,D. 二9. 反应a A ─-> P 的速率常数为0.02 min , 反应物A 的初浓度[A] =1.0 mol.dm .反应的半衰期为 min.A. 25,B. 34.7,C. 41,D. 5010. 某化学反应方程式2A ─> P, 则表明该反应为 .A. 二级反应,B. 双分子反应,C. 基元反应,D. 以上都无法确定三、计算题1. 在恒容容器中发生一级反应4A ─> B＋6C (各组分可视为理想气体),反应开始时只有A,压力为13.3 kPa,在1000 K时, 反应40分钟, 测得压力为20 kPa.(1)求反应速率常数k(1000K);(2)若800K时, k(800K) ＝3.5×10 min ,求活化能Ea.2．某温度下物质A 与等量物质B 混合,反应到1000秒时, A 已反应掉一半.计算反应2000秒后, A 的转化率:(1) 按零级反应计算;(2) 按对A 为一级,对B 为零级计算;(3) 按对A 及B 均为一级计算.3. 反应A+B→P. A 与B 按等摩尔比混合,反应10分钟后, A 反应掉75 ％.计算15分钟后, A 反应掉多少?(1)按一级反应; (2)按二级反应; (3)按零级反应.4. 某反应的速率常数为:温度25 ℃35 ℃k 3.46×10 s 1.35×10 s计算该反应的活化能与指前因子.5. 某物质A 的分解反应为一级反应,当初浓度为0.1 mol.dm 时, 经50分钟分解20 ％.求:(1) 反应速率常数k;(2) 半衰期t ;(3) 起始浓度为0.02 mol.dm 时,分解20 ％所需时间.。
无机化学练习题(含答案)第七章 化学动力学基础
第七章化学动力学基础7-1:区别下列概念：(a) 碰撞理论和过渡态理论；(b) 有效碰撞与无效碰撞；(c) 活化能与反应热；(d) 均相催化剂与多相催化剂；(e) 催化剂、助催化剂与阻化剂；(f) 物理吸附与化学吸附；(g) 反应分子数与反应级数；(h) 单分子过程和双分子过程。
答：(a) 碰撞理论和过渡态理论是描述反应速率理论的两个不同理论：碰撞理论：1918 年Lewis 运用气体分子运动论的成果提出的一种反应速率理论。
它假设：①原子、分子或离子只有相互碰撞才能发生反应，即碰撞是反应的先决条件；②只有少部分碰撞能导致化学反应，大多数反应物微粒碰撞后发生反弹而与化学反应无缘。
过渡状态理论：20 世纪30 年代，在量子力学和统计力学发展基础上，由Eyring等提出的另一种反应速率理论。
它认为反应物并不只是通过简单碰撞就能变成生成物，而是要经过一个中间过渡状态，即反应物分子首先形成活化络合物，通常它是一种短暂的高能态的“过渡区物种”，既能与原来的反应物建立热力学的平衡，又能进一步解离变为产物。
(b) 在碰撞理论中，能导致化学反应的碰撞为有效碰撞，反之则为无效碰撞。
(c) 为使反应得以进行，外界必需提供的最低能量叫反应的活化能；反应热是反应过程（从始态至终态）的热效应（放出或吸收的热量）。
(d) 决定于是否与反应物同处一相。
(e) 催化剂是一类能改变化学反应速率而本身在反应前后质量和化学组成都没有变化的物质；助催化剂是能够大大提高催化剂催化效率的一类物质；阻化剂则是严重降低甚至完全破坏催化剂催化活性的一类杂质。
(f) 两者的区别在于催化剂与被吸附物之间作用力的本质不同。
如果被吸附物与催化剂表面之间的作用力为范德华力, 这种吸附叫物理吸附；如果被吸附物与催化剂表面之间的作用力达到化学键的数量级, 则叫化学吸附。
(g) 反应级数是描述速率方程的一个术语，不必考虑方程所描述的反应是否为元反应，它等于速率方程中浓度项指数的和；而只是元反应才能按反应分子数分类，参与元过程的分子的数目叫该元过程的分子数；(h) 单分子过程和双分子过程是元反应设计的术语，单分子过程前者涉及单个分子的解离；双分子过程则涉及两个分子的碰撞。
物理化学核心教程(第二版)思考题习题答案—第7章 化学动力学
第七章化学反应动力学一．基本要求1．掌握化学动力学中的一些基本概念，如速率的定义、反应级数、速率系数、基元反应、质量作用定律和反应机理等。
2．掌握具有简单级数反应的共同特点，特别是一级反应和a = b的二级反应的特点。
学会利用实验数据判断反应的级数，能熟练地利用速率方程计算速率系数和半衰期等。
3．了解温度对反应速率的影响，掌握Arrhenius经验式的4种表达形式，学会运用Arrhenius经验式计算反应的活化能。
4．掌握典型的对峙、平行、连续和链反应等复杂反应的特点，学会用合理的近似方法（速控步法、稳态近似和平衡假设），从反应机理推导速率方程。
学会从表观速率系数获得表观活化能与基元反应活化能之间的关系。
5．了解碰撞理论和过渡态理论的基本内容，会利用两个理论来计算一些简单反应的速率系数，掌握活化能与阈能之间的关系。
了解碰撞理论和过渡态理论的优缺点。
6．了解催化反应中的一些基本概念，了解酶催化反应的特点和催化剂之所以能改变反应速率的本质。
7．了解光化学反应的基本定律、光化学平衡与热化学平衡的区别，了解光敏剂、量子产率和化学发光等光化反应的一些基本概念。
二．把握学习要点的建议化学动力学的基本原理与热力学不同，它没有以定律的形式出现，而是表现为一种经验规律，反应的速率方程要靠实验来测定。
又由于测定的实验条件限制，同一个反应用不同的方法测定，可能会得到不同的速率方程，所以使得反应速率方程有许多不同的形式，使动力学的处理变得比较复杂。
反应级数是用幂函数型的动力学方程的指数和来表示的。
由于动力学方程既有幂函数型，又有非幂函数型，所以对于幂函数型的动力学方程，反应级数可能有整数（包括正数、负数和零）、分数（包括正分数和负分数）或小数之分。
对于非幂函数型的动力学方程，就无法用简单的数字来表现其级数。
对于初学者，要求能掌握具有简单级数的反应，主要是一级反应、a = b的二级反应和零级反应的动力学处理方法及其特点。
第七章 化学动力学热力学第二定律重庆大学物理化学教研室编物理化学答案第七章
第七章7-1、证明对于二级反应，当反应物的原始浓度相同时，作用掉3/4原始反应物所需时间等于此反应半衰期的三倍． 证明：对于二级反应000][3)14311(][1)111(][1A k A k A k t ααθαθ=--=--= 02/1][1A k t α=2/13t t =∴θ7-2、反应A ２+B ２→2AB 若为基元反应，速率方程应当怎样？只根据速率方程能否确定是否基元反应？ 解：速率方程为]][[22B A k r =只根据速率方程不能确定是基元反应。
例如: H 2+I 2=2HI 的速率方程为 ]][[22I H k r =,但H 2+I 2=2HI 的反应并不是基元反应。
所以只跟据速率 方程不能确定是基元反应。
7-3、试证明一级反应在其原始反应物的转化率从0→50%，50→75%及75→87.5%所需的每段反应时间都等于ln2/k 。
解：对于一级反应：0→50%的时间： k t 2ln 1=50→75%的时间：k k k t 2ln 2ln 4311ln 1=--= 75→87.5%的时间：k k k t 2ln 4311ln 18711ln 1=---= 7-4、反应(CH 3)2CHN=NCH(CH 3)2(g) →N 2(g)+C 6H 12(g)为一级反应。
若反应在恒容反应器中进行，则体系的压力逐渐增大。
假设t =0时，(CH 3)2CHN=NCH(CH 3)2(g)的压力为P i ，此时没有产物。
在t =t 时，反应体系的压力为P 。
证明k =1/t ln[P i /（2P i –P ）]解：设(CH 3)2CHN=NCH(CH 3)2(g) , N 2(g), C 6H 12(g)分别为A, B, C A → B + Ct=0 P A,0 0 0 t=t P A,0-P B P B P c =P B 系统总压力 P= P A,0-P B +(P B+ P B )= P A,0+P B 反应物A 的分压P A = P A,0-P B = P A,0-(P- P A,0)=2P A,0-P一级反应⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=P P P t P P t k i i A A 2ln 110, 7-5、温度升高，反应速率为什么增大？从阿仑尼乌斯公式和碰撞理论来解释。
高中化学化学动力学练习题及答案
高中化学化学动力学练习题及答案一、选择题1. 下面关于化学动力学的说法中，错误的是：A. 化学反应速率和反应物浓度之间存在关系B. 反应速率和温度之间存在关系C. 反应速率和反应物的组成之间存在关系D. 反应速率和催化剂有关2. 反应速率与以下哪个因素无关：A. 反应物浓度B. 温度C. 密度D. 催化剂3. 关于反应速率的单位，以下选项中正确的是：A. mol/LB. L/molC. mol/sD. mol/L/s4. 下面哪个化学方程式代表了一个一级反应：A. A → BB. 2A → BC. A + B → CD. A + B → C + D5. 在一个一级反应中，当反应物浓度从0.2M减少到0.1M，所需的时间为10分钟。
那么在反应物浓度从0.1M减少到0.05M，所需的时间大约为：A. 5分钟B. 10分钟C. 15分钟D. 20分钟二、填空题1. 反应速率与反应物浓度的关系可以用（反应速率与反应物浓度的幂函数）表示。
2. 反应速率与温度的关系可以用（阿伦尼乌斯方程）表示。
3. 在一个零级反应中，反应速率与（反应物浓度）无关。
4. 反应速率与催化剂的关系可以用（催化反应速率方程）表示。
5. 反应速率的单位可以用（物质浓度单位）/（时间单位）表示。
三、解答题1. 请解释化学反应速率的定义，并用公式表示出来。
2. 请解释反应级数的概念，并举例说明。
3. 对于一个一级反应，如果初始反应物浓度为0.2M时，所需的时间为20分钟，求当反应物浓度降至0.05M时，所需的时间。
4. 确定以下反应的速率方程式并判断其反应级数：N₂O₅(g) → 2NO₂(g) + 1/2O₂(g)5. 解释一下催化剂对反应速率的影响，并举例说明。
答案：一、选择题1. C2. C3. C4. B5. B二、填空题1. 反应速率与反应物浓度的关系可以用速率方程式表示。
2. 反应速率与温度的关系可以用阿伦尼乌斯方程表示。
3. 在一个零级反应中，反应速率与反应物浓度无关。
无机化学第七章化学动力学基础
反应历程
H2O2+2Br-+2H+2H2O+Br2是下列基元反应构成 H++H2O2H3O2+ H3O2+H++H2O2 H3O2++Br-H2O+HOBr(慢反应) HOBr+H++Br-H2O+Br2 因速度决定步骤为慢反应，即v=k[H3O2+][Br-] 但初态时并没有H3O2+只有H2O2、Br-、H+，我们需要变换一下H3O2+ 因H++H2O2H3O2+为快反应，在溶液中立刻就达到了平衡
求该反应的反应级数m+n和速度常数k?
浓度对化学反应速率的影响
浓度对化学反应速率的影响
解：由速度方程v=k[CO]m·[Cl2]n 得：v1=k[CO]m·[Cl2]1n v2=k[CO]m·[Cl2]2n
v=k[CO]·[Cl2]3/2 m+n=2.5 即 对CO为一级
对Cl2为1.5级
基元反应的速度方程
恒温下，基元反应的反应速度与各反应物浓度系数次方的乘积成正比。也称为质量作用定律
对： aA + bB dD+eE
则： v=k[A]a·[B]b
如：
对于反应 H2O2+2Br-+2H+2H2O+Br2的速度方程不能写成v=k[H2O2][H+]2[Br-]2，因其不是一个五元反应。
一步完成的化学反应称基元反应，由一个基元反应构成的化学反应称为简单反应；由两个或三个基元反应构成的化学反应称为非基元反应或复杂反应。
7-4 反应历程
反应历程
如：H2O2+2Br-+2H+2H2O+Br2 是由下列一系列基元反应构成
(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 =。
【精品】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 k t k y 1)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(－122474J ·mol －1/RT ），150℃下，反应开始时只有异丙烯醚，其压力为101325Pa ，问多长时间后，丙烯酮的分压可达54kPa ？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0.400moldm －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140kJmol—1，573K时的最大反应速率为多少？解：(1）r=k［A]2，t0.5=1/（2k[A]0），k=0.012dm3mol—1s-1(2）1/[A]–1/［A］0=2kt,t=945s(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。
6×10－4moldm—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－dp B/dt/(Pa/h)P A,0P B,01．1001。
物化第七章
第七章 化学动力学（1）练习题答案一、判断题答案：1．错。
若计量系数不同，则各反应组分表示的变化速率不相等，等于计量系数之比。
2．错。
总反应速率与其基元反应速率和反应机理有关，不一定是代数和关系。
3．对。
只有基元反应才有反应分子数，双分子反应一定是基元反应。
4．对。
－dc/dt ＝k 0，零级反应一般是多相反应，例如NH 3在金属钨表面上分解反应，反应速率只与吸附在钨表面上的NH 3多少有关，与容器中NH 3的浓度无关。
5．错。
一级反应也可能有两种反应物，其中另一个反应物是大量的或浓度不改变。
6．错。
例如一级反应，反应时间为半衰期2倍时，反应物才消耗四分之三。
7．错。
反应速率与反应级数无直接关系。
级数大，浓度对速率影响大。
8．错。
可能是双分子反应，也可能不是双分子反应。
9．(1) 错。
这是一个复杂反应，不能说几分子反应。
(2) 错。
双分子反应，当一个反应物大量时，可以变成一级反应。
(3) 错。
例如 H 2＋I 2＝2HI 是2级反应，但不是简单反应。
(4) 对。
因为简单反应即基元反应，反应分子数1，2，3，不可能是分数级反应。
10．错。
不一定生成更多的产物。
如可逆反应，是放热的，温度升高则正逆反应速率常数都增加，但平衡常数减少，转化率减少，不利生成更多产物。
11．错，k ＝Aexp(－E/RT)，k 除了与E 有关，还与A 有关，若A 1>>A 2, 就可能k 1>k 2。
12．错，热效应与活化能之间没有直接关系，基元反应的活化能是不会小于零的。
13．错，对于反应达平衡时，是正、逆反应速率相等，正逆反应速率常数相等。
14．错，k 1/k 2 = (A 1 /A 2)exp(E l —E 2)/RT 。
由于两个反应活化能不同，随温度而改变。
15．错，复杂反应中只有连续反应的速率才决定于其中最慢的一步，平行反应则不然。
16．错。
该反应是放热反应，但中间产物的能量比反应物高，需要活化能的。
第七章 化学动力学
例：基元反应 NO2 + CO = NO + CO2
c NO cCO kc NO cCO
2
2
任一基元反应： a A + d D = g G + h H
kc c
a A
d D
速率方程
速率常数
k 的物理意义：在一定的条件下(温度、 催化剂)，反应物浓度均为单位浓度时的 反应速率。 1. 反应不同，k值不同。 2. 同一反应，温度不同k值不同。 3. 同一反应，温度一定时，有无催 化剂k也是不同的。
率常数4.1×10-3，计算该反应的活化能。 解：根据
Ea 4.1 10 293 273 ln ( ) 4 3 8.2 10 8.314 10 273 293
Ea = 53.5 (kJ· mol-1)
c0 t1 2k 2
(3 - 15) (3 - 16)
小结
一级反应的特征：一级反应半衰期与反应 物起始浓度无关。
零级反应的特征：零级反应半衰期与反应 物起始浓度有关，起始浓度越大，半衰期 越长。
例 3-10
某水剂药物的水解反应是一级反应。配
成溶液30天后分析测定，发现其有效成分只有原来
的62.5%。问： （1）该水解反应的速率常数。 （2）若以药物有效成分保持在80%以上为有效期， 则该药物的有效期为多长？
2. 瞬时反应速率
时间间隔Δt 趋于无限小(Δt →0)时的 平均速率的极限。
c A dc A A lim △t→0 t dt
一般瞬时速率可表示为：
1 dc A 1 dcD 1 dcG 1 dcH a dt d dt g dt h dt
对于气体反应，可以用气体分压来代替浓度 N2O5 (g) → N2O4 + ½ O
考研物化 第七章化学动力学答案
(B) rA = k1cA - k-1cB ， (C) rA = k1cA2 + k-1cB ， (D) rA = - k1cA2 + k-1cB，
rB = k-1cB + k2cC ； rB = k-1cB - k2cC ； rB = k1cA2 - k-1cB - k2cC 。
20．反应 A + B → C + D 的速率方程为 r = k[A][B] ，则反应：
(A) 是二分子反应 ； (C) 不是二分子反应 ；
(B) 是二级反应但不一定是二分子反应 ； (D) 是对 A、B 各为一级的二分子反应 。
21．基元反应 A + B 2D，A 与 B 的起始浓度分别为 a 和 2a，D 为 0，则体系各物 质浓度(c)随时间变化示意曲线为：
A k1 B，B＋D ⎯⎯k2 → J
度有利于生成更多的产物。
12．若反应(1)的活化能为 E1，反应(2)的活化能为 E2，且 E1 > E2，则在同一温度下 k1 一 定小于 k2。
13．若某化学反应的 ΔrUm < 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
度有何关系?
(A) 无关 ； (B) 成正比 ；
(C) 成反比 ；
(D) 平方成反比 。
2A k1 B ⎯⎯k2 → C
19．恒容下某复杂反应(取单位体积)的反应机理为：
k−1
，分别以 A
和 B 反应物的浓度变化来计算反应速率，其中完全正确的一组是：
(A) rA = k1cA2
， rB = k2cB ；
25．某温度时，平行反应
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第七章 化学动力学
7-1: 解：旋光度与浓度C t 的关系如下：C 0＝K （α0－α∞） C t ＝K （αt －α∞）
假设是一级反应，则： ln （αt －α∞）＝－k t ＋ln （α0－α∞）
以ln （αt －α∞）对t 作图，若为一直线，则该反应就是一级反应，并从直线的斜率求出速率常数k
斜率＝－0.8/10.2=－0.0784
k ＝ 0.0784 min -1, t 1/2=ln2/k = 8.84min
7-2:解： 131002.2--⨯=h k
天9579.2279==h t
7－3解：C 6H 5N 2Cl 的浓度C 与V N2的关系如下：
C 0＝k’V ∞ C t ＝k’(V ∞－V t )
假设是一级反应，则： n （V∞－Vt ）＝－k t ＋lnV ∞
以ln （V ∞－V t ）对t 作图，若为一直线，则该反应就是一级反应，并从直线的斜率
求出速率常数k
2410%
42.38%100%100ln 1⨯⨯=-k 31/231ln 20.693
2.02102.0210
t h k --=
==⨯⨯t 14.343%
0.99%100%100ln =-l n (αt －α∞)
t/min
斜率＝－（4.15－3.57）/60=－9.7×10－
3
则该反应为一级反应，速率常数k ＝9.7×10－
3min -1
7－4解：
7－5解： 假设是初始浓度不同，b ＝6.67×10－3
mol/L ，a ＝1.333×10
－2
mol/L 的二级反应，
有
则以 )
()(ln x b a x a b -- 对 t 作图，如果是一直线，则假设成立，且通过斜率求得k 2
则该反应为二级反应，斜率＝(a-b )
k = 0.175
113
2min 28.2610
67.610333.1175
.0----⋅⋅=⨯-⨯=
L mol k
l n [b (a -x )/a (b -x )]
t/min
l n (V ∞－V t )
t/min
35%00.30%100
%100ln 1⨯=-k 60
51002.1%100%100ln
2⨯⨯⨯=--x
1
21m in 1002.1--⨯=k %
3.95=x t k x b a x a b b a 2)
()
(ln 1=---
t k x b a x a b b a 2)
()(ln 1=----1-1
12
2a 211
ln 102000J mol =102kJ mol TT k E R
T T k ==⋅⋅-解：mol kJ /14.150410
11.35
1071.1ln 363343343363314.8=-⨯-⨯-⨯⨯C T
R E k a +-
=1
ln 7－6：解：该反应是反应物初始浓度不同的二级反应，根据
当 ， 时，得 s t 4.95894
.04.02
.06.0ln )6.04.0(105.114
21=⨯⨯-⨯=- 当 时，得 s t 9.231043
.04.01
.06.0ln )6.04.0(105.114
1=⨯⨯-⨯=-
7－7解：一级反应
)650
1
6001(314.82770001087.1)650(ln
3
-=⨯-K k 1mi n 134.0)650(-=K k s K k K t t 4.620min 34.10)
650(2
ln 2)650(221%75====
7－8解：
根据已知条件速率常数单位判断是一级反应。
7－9解：
32.02
1-⋅==dm
mol a x 33.02
1-⋅==dm mol
b x min
370)
600(2
ln 2/1==
K k t 1
3m in 1087.1)600(--⨯=K k )323
1
3631(314.81014.1501011.3ln 343-⨯⨯=⨯-k 1
731056.6--⨯=s k
mol kJ E R E
a a
/81.9710)9.241.3(9
.39.93
=⇒-=⨯---
=-斜率RT
E a
Ae k -=/ln ln a a
E RT
E k A
RT k Ae -=-+=或
1
35
11min 56.2)373()37312731(314.81081.971046.2)
373(ln )3731
1()()373(ln
--=⇒-⨯=⨯-=k k T R E T k k a
将Ea 和和k 值代入
根据已知条件中速率常数的单位判断该反应为一级反应，则
7－10解：
3.3
3.4
3.5
(1/T)×10
－ 3
×
1
14273
314.83
1081.975
min 1028.11046.2-⨯⨯---⨯=⨯==
⇒e
e
k
A RT
Ea
025.024
10612301
314.8277
314.81
2
=⨯==
=⨯-⨯-V V k k e
e a
a E E s k t 2.16min 27.056.2693.02ln 12/1====
mol
kJ E a /10547.1063⨯=
2ln
()a
k T t a x
=-21
1()10
10.60
n
k T =⨯-21
2()9.1610min k T --=⨯7－11 解：根据反应速率常数单位判断该反应为一级反应；
设所求温度下的速率常数设为k （T 2），则：
7-17 某药品若分解30%就失效。
已知该药品在323K 和343K 分解的速率常数分别为
7.08×10-4 h -1和3.55×10-3
h -1，计算该药品分解反应的活化能和若将药品在298K 下保存，有效期为多长？
解：3112
24
211()8.314323343 3.5510ln ln 74.25()3433237.0810
a RTT k T E kJ mol T T k T ---⨯⨯⨯=
==⋅--⨯ 求药品在298K 下保存的有效期，就是求药品分解30%所需的时间。
根据已知条件，先求298K 下的速率常数
a 24
121()(298)1174250(298323)
ln
ln ()7.08108.314323298
E k T k K k T R T T -⎛⎫⨯-==-= ⎪⨯⨯⨯⎝⎭ 5
1
(298) 6.9610k K h --=⨯
该反应是一级反应 有效期为 5
1111
ln ln 5124.6213.5(298)1 6.961010.3
t h d k x -=
===-⨯- 若将药品在298K 下保存，有效期为213.5天
7-18 某药液由每毫升400个单位浓度构成，11月后浓度降低为每毫升300个单位。
该药的分解反应是一级反应，计算（1）40天后的浓度（2）反应的半衰期。
解：该反应是一级反应，则：
（1） kt C C A t
A -=0
,,ln
3011400
300
ln
⨯⨯-=k 141072.8--⨯=d k 2314.83
103.229
141073.56021016.9T e
⨯-⨯=÷-⨯K
T 55.6812
=2
2E RT a k T Ae -=（
）
401072.8400
ln
440⨯⨯-=-d
C 3.38640=d C （2） d t 9.79410
72.82
ln 4
21=⨯=-
7-19 环氧乙烷的分解是一级反应，在653K 的半衰期是365min ，活化能是217.5kJ/mol ，计 算环氧乙烷在723K 分解75%所需要的时间。
解：3112ln 20.693
(653) 1.9010min 365
k K t --=
==⨯ 3(723)21750011ln
1.90108.314653723k K -⎛⎫=- ⎪⨯⎝⎭
1
(723)0.0919min k K -= 12ln 2
2215min 0.0919
t t ==⨯=。