化学动力学(一)练习与答案08级

1、精品文档化学动力学练习(一)一、选择题对于反应2N0=2NO+O,当选用不同的反应物和产物来表示反应速率时,22其相互关系为：()-2dNO/dt=2dNO/dt=dO/dt22-dNO/2dt=dNO/2dt=dO/dt=d/dt22-dNO/dt=dNO/dt=dO/dt22-dNO/2dt=dNO/2dt=dO/dt=1/Vd/dt22理想气体反应A+BC一ABC产物，若设E为阿累尼乌斯活化能,a主H表示活化络合物与反应物在标准状态下的焓差，则m()(A)E=a謝+RTm(B)E=a謝+2RTm(C)E=a謝+3RTm(D)E=a謝-2RTm均相反应A+BC+D,A+BE+F在反应过程中

2、具实用文档精品文档精品文档实用文档实用文档有c/E=k/k的关系，C,E为反2应前后的浓差，k,k是反应(1),(2)的速率常数。下述哪个是其充要条件？12()(1)，(2)都符合质量作用定律反应前C，E浓度为零(1)，的反应物同是A，B(1)，(2)反应总级数相等400K时，某气相反应的速率常数k=10-3(kPa)-1s-1,如速率常数用kpc表示，则k应为：C()3.326(moldm-3)-1s-13.0X10-4(moldm-3)-1s-13326(moldm-3)-1s-13.0X10-7(moldm-3)-1s-1在反应AB%C,AD中，活化能EEE，C是所123需要的产物，从动

3、力学角度考虑，为了提高C的产量，选择反应温度时，应选择：(C)适中反应温度(D)任意反应温度6.如果某反应的H=rm100kJmol-i,那么活化能E将a()(A)E*10OkJmol-ia(B)Ea100kJmol-i(C)EW100kJmol-ia(D)都可以较高反应温度较低反应温度7.某反应物起始浓度相等的二级反应，k=0.1dm3mol-is-ic=0.1mol当反应率降低9倍所需时间为()8.过渡态理论的速率常数的公式为k=(kT/h)(丰BAE/RT),0下述说法正确(A)200s(B)100s(C)30s(D)3.3sq丰不是过渡态的全配分函数q,q是任意体积中分子的配分函数AB

4、q,q,q丰均是分子在基态时的配分函数ABM丰中任一个振动自由度配分函数CT/h)是过渡态B9.1-1级对峙反应Ab由纯A开始反应，当进行到A和B浓度k2相等的时间为：(正、逆向反应速率常数分别为k1，k2)(A)kInk2(B)1iklnik-kk122(C)12klnk+kk-k1212(D)1kt=lnk+kk-k121210.在温度T时，实验测得某化合物在溶液中分解的数据如下:初浓度c/moldm-300.501.102.48半衰期t/s-iT24280885174则该化合物分解反应的级数为()(A)零级(B)一级反应精品文档精品文档二级反应三级反应两个活化能不相同的反应，如EE，且都

5、在相同的升温度区间内升温，21则：(A)dlnkdlnk21dTdT(B)dlnkdTdlnkdTC)dlnkdlnk2=1(D)dkdk21dTdT下表列出反应A+BTC的初始浓度和初速:初始浓度/moldm-3初速ci1111!C!1/moldm-3s-1A,0|1B,0|1111111.01.0111111110.152.01.01111111110.303.01.01111111110.451.01111112.0121111111110.151.01111113.01*10.15此反应的速率方程为实用文档精品文档精品文档实用文档实用文档(A)rkcB(B)rkccAB(C)rkc(c

6、)2AB(D)rkcA实验测得反应3H+NT2NH的数据如下:23实验p/kPaH2(-dp/dt)/总p/kPaN2(Pah-1)113.31.330.133226.65.320.133353.210.640.0665由此可推知该反应的速率方程dp(NH)/2dt等于:3()kp3pH2N2kp2pH2N2kppHNkpp2TOC o 1-5 h zH2n214.如果臭氧(O)分解反应2OT3O的反应机理是:3_OTO+O2O+OT2032(A)指出这级反应个反应对O而言可能是：31级反应2级反应(D)1.5级反应对于气相基元反应，按过渡态理论，不正确的关系式是：()E=主U+RTam0E=

7、川+nRTameE=E+RTE=E+mRT单原子分子A与双原子分子B生成非线性过渡态时，据A(TST)=(kT/h)qB*/(qq)AB计算A时,q为()(A)f3f2f3trv(B)f3f2f4trv(C)f3f3f3trv(D)f3f3f2trv气相反应A+2B2C,A和B的初始压力分别为P和P,反应开AB始时并无C,若p为体系的总压力，当时间为t时，A的分压为：()p-pABp-2pAp-pB2(p-p)-pAB基元反应A+B-CTA-B+C的摩尔反应焓HcAB(B)c=cAB(C)ck)-12A+AkiA*+A,A*R+Sk-i(B)假设这种机理是正确的，而不象其他机理需要另外的证据，

8、为此,再需进行怎样的实验，预期能得到什么结果?30.在水溶液中，金属离子M2+与四苯基卟啉(HTPP)生成的金属卟啉化合物具有2催化及生物化学方面的多种功能，设该反应速率方程为r=kM2+HTPP，请设2计测定，的实验方案，并写出反应级数与所测实验数据之关系式。提示：反应式为M2+HTPPMTPP+2H+231.设每个平动及转动自由度配分函数与T1/2成正比，而每个振动自由度的配分函数与T成正比，若反应速率常数可表述成k=A(T)exp(E/RT)=BTxexp(E/RT)。请根据过渡态理论推aa导指前因子的温度函数表达式。线性分子与线性分子生成线性过渡态；非线性分子与非线性分子生成非线性过渡

9、态；原子与线性分子生成线性过渡态。32.对同样的反应物，常遇到一些平行的一级反应竞争发生，因为从热力学上看来，很多种产物都是可能产生的。试证明对于反应：A%B，AC即使k和k的值不同，B和C的半衰期却表观为相同的。12一、选择题1.5204答(D)2.6108答(B)3.5555答A)4.5223答(A)k=k(RT)Cp5.5707答(A)6.5714答(B)7.5268答(A)8.6208答(A)9.5553答(C)10.5302答(D)11.5651答(A)12.5260答(D)13.5281答(B)14.5258答(B)15.6179答(C)16.6181答(D)精品文档精品文档17.

10、5203答(C)18.5704答(B)19.5259答(C)20.5266答(A)二、计算题10分(5457)(3分)min答k=(1/t)x/c(1x)=3.29mol-idm3min-i0kt1c(1x)kt=Inbocc(ccx)A,0B,0B,0A,0=1/(0.282-0.365)ln0.365(1-x)/(0.365-0.282x):.t=10.4(7分)10分(5424)答(甲)NO过量r=kpx(NO)py(NO)=k*px(NO)525x=(2分)当两者初压相同时r=kpx+y(NO)25代入In(pp)/(pp)=kt得k为一常数oo08tk=0.35实用文档精品文档(1精

11、品文档实用文档实用文档（2分）x+y=1则y=0所以（2分）(乙)当NO过量，t是指NO的TOC o 1-5 h z251/2r=kp(N0)=4666Pah-1125133.32Pa/2/1=4666Pah-i1/2t=0.0143h1/2(4分)10分(6189)答A=nd2(8kT/n)1/2或A=nd28RT/(p(H2)(Br)”2,BM(H)+M(Br)2A=3.00X1013cm3mol-1s-1=4.98X10-17m3s-1nd2=A/(kT/n)1/2=4.98X10-17/2.075X103ms-1B=2.40X10-20m2d=(2.40X10-20/3.14)1/2m

12、=8.74X10-11m=87.4pm数值太小，证明SCT理论不适用。10分(6057)答SCT理论k=LpD2(8kT/pJ/2exp(-E/RT)BC自由原子与自由基反应，E0,k=A（指前因子）C分）（4分）（4分）（1分）25.10分答（6分）（4分）k=Lp(r+r)2(8kT/p卩)/2m3mol-iSTNNOHB=(6.023x1023/1000)x3.14x(0.30 x10-9(8x8.314x320/3.14x7.69x10-3二2.63x1010dm3mol-ik=(6.023x1023/1000)x3.14x(0.29x10-9)(8x8.314x320/3.14x8.

13、24x10-3)/2O二2.38x1010dm3mol-is-i与实验值非常接近，说明硬球碰撞理论对这类反应较适用。(5732)(1)Igk=lgA-E/2.303RTaA=3.98X1014s-1E=254.5kJmoI-1a(2)p=p+p(HCI)p(CHCl)=2p-p总0t250总t=1/kXln(p/p)=33700s0t10分(5952)答(1)dy/dt=k/2y1负一级反应，说明随着氧化膜厚度的增加，氧化速率下降。(4分)(2)由dD/dt=kB和0=dB/dt=kA-kBC-kB3123得dD/dt=kkA/(kC+k)123反应受产物C的抑制，(4分)当kkC时，dD/d

14、takA,与产物C无关321(2分)三、问答题10分(5607)答动力学方程可得：A=Aoexp-(k+k)t,12(2分)=iA01-exp-(k+k)t,k+k1212(1分)=k2AI1-exp-(k+k)tk+k1212精品文档精品文档2实用文档2实用文档(1分)kA1kA贝U,B,B=kB=一1-exp-(k+k)t8k+k28k+k121/21212即-=1-exp-(k+k)t2121/2(3分)(t)=,同理可证：(t)=.(t)=(t)1/2Bk+k1/2Ck+k1/2B1/2C-2-2(3分)28.10分(5985)答反应后期对0为负一级，可设想历程：0kiO+O232k2

15、2O2反应初期，O很低，上述平衡难满足，故设想反应历程：2OJO+O，O+OO，O+O2O(决速步)322332对O进行稳态近似，可得O=kO/(kO+kO)1333225分)r=2kOO=2kkO2/(kO+kO)3313333223分)反应初期kOkO，r=2kO3322132kk反应后期kOkO，r=O2/O，与实验相符。3322k322分)29.10分(5620)精品文档精品文档实用文档实用文档答（A）由上述反应机理得O=dA*/dt=kA2-kA*A-kA*1-12A*=kA2/（kA+k）-12（2分）1dA一2dtk1A2kkA2kA+k-12（2分）当卩込时，-+警kk12k-iA,即为一级反应（2分）(B)当A的浓度很低时，kAHTPP时,020020r=kM2+HTPP=kHTPP，可求得，=n-(也可由M2+HTPP求022020)(5分)根据实验曲线求出半衰期t12n（或）=1时，半衰期与初始浓度无关,n1(5分) HYPERLINK l bookmark60 n=1-lg(t/tT丁22)/lg(c0/c)10分(6239)答A+BAB丰B设A分子为n个原子的分子，B分子为n原子的分子AB(1)q=f3f2f3nA-5厌T3/2T1T人-5冏Atrvq=f3f2f3nB-5gT3/2T1T叽-5可Btrvqq=f3f2f3(nA+n