化学动力学习题

第十章化学动力学选择题1.涉及化学动力学的以下说法中不正确的是(A)一个反应的反应趋势大，其速率却不一定快(B)一个实际进行的反应,它一定同时满足热力学条件和动力学条件(C)化学动力学不研究能量的传递或变化问题(D）快速进行的化学反应,其反应趋势不一定大答案：C2.关于化学反应速率的各种表述中不正确的是(A)反应速率与系统的大小无关而与浓度的大小有关(B)反应速率与系统中各物质浓度标度的选择有关(C)反应速率可为正值也可为负值(D)反应速率与反应方程式写法无关答案：C3.用化学方法测定反应速率的主要困难是(A)很难同时测定各物质浓度(B)不能使反应在指定的时刻完全停止(C)不易控制温度(D)混合物很难分离答案：B4.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答案：D5.关于反应分子数的不正确说法是(A)反应分子数是个理论数值(B)反应分子数一定是正整数(C)反应分子数等于反应式中的化学计量数之和(D)现在只发现单分子反应、双分子反应、三分子反应答案：C6.关于对行反应的描述不正确的是(A)一切化学变化都是可逆反应,不能进行到底(B)对行反应中正逆反应的级数一定相同(C)对行反应无论是否达到平衡,其正逆反应的速率常数之比为定值(D)对行反应达到平衡时,正逆反应速率相同答案：B7.下述结论对平行反应不适合的是(A)总反应速率等于同时进行的各个反应速率之和(B)总反应速率常数等于同时进行的各个反应速率常数之和(C)各产物的浓度之积等于相应反应的速率常数之积(D)各反应产物的生成速率之比等于相应产物的浓度之比答案：C8.利用活化能和温度对反应速率的影响关系能控制某些复杂反应的速率,即所谓活化控制。下面的反应中都可进行活化控制的是(A)平行反应和连串反应(B)可逆反应和链反应(C)可逆反应和连串反应(D)连串反应和链反应答案：A10.和阿累尼乌斯理论相比,碰撞理论有较大的进步,但以下的叙述中有一点是不正确的,即(A)能说明质量作用定律只适用于基元反应(B)引入几率因子,说明有效碰撞数小于计算值的原因(C)可从理论上计算速率常数和活化能(D)证明活化能与温度有关答案：C11.绝对反应速率理论的假设不包括(A)反应物分子在碰撞时相互作用的势能是分子间相对位置的函数(B)反应物分子与活化络合物分子之间存在着化学平衡(C)活化络合物的分解是快速步骤(D)反应物分子的相对碰撞动能达到或超过某个值时才发生反应答案：D12.按照绝对反应速度理论，实际的反应过程非常复杂，涉及的问题很多，与其有关的下列说法中正确的是(A)反应分子组实际经历的途径中每个状态的能量都是最低的(B)势能垒就是活化络合物分子在马鞍点的能量与反应物分子的平均能量之差(C)反应分子组到达马鞍点之后也可能返回始态(D)活化络合物分子在马鞍点的能量最高答案：C13.光化反应与黑暗反应的相同之处在于(A)反应都需要活化能(B)温度系数小(C)反应都向ΔG(恒温恒压,W'=0时)减小的方向进行(D)平衡常数可用通常的热力学函数计算答案：A14.与光化学基本定律有关的说法中正确的是(A)凡是被物质吸收了的光都能引起光化反应(B)光化反应所得到的产物数量与被吸收的光能的量成正比(C)在光化反应中,吸收的光子数等于被活化的反应物微粒数(D)在其它条件不变时,吸收系数越大,透过溶夷光强度也越大答案：C15.化学动力学是物理化学的重要分支,它主要研究反应的速率和机理。下面有关化学动力学与热力学关系的陈述中不正确的是(A)动力学研究的反应系统不是热力学平衡系统(B)原则上,平衡态问题也能用化学动力学方法处理(C)反应速率问题不能用热力学方法处理(D)化学动力学中不涉及状态函数的问题答案：D16.用物理方法测定化学反应速率的主要优点在于(A)不要控制反应温度(B)不要准确记录时间(C)不需要很多玻璃仪器和药品(D)可连续操作、迅速、准确答案：D17.对于复杂反应,以下说法中不正确的是(A)复杂反应无反应分子数可言(B)复杂反应至少包括两个基元步骤(C)复杂反应的级数不会是正整数(D)反应级数为分数的反应一定是复杂反应答案：C18.关于连串反应的各种说法中正确的是(A)连串反应进行时,中间产物的浓度定会出现极大值(B)连串反应的中间产物的净生成速率等于零(C)所有连串反应都可用稳态近似法处理(D)在不考虑可逆反应时,达稳定态的连串反应受最慢的基元步骤控制答案：D19.关于链反应的特点,以下说法错误的是(A)链反应的几率因子都远大于1(B)链反应开始时的速率都很大(C)很多链反应对痕迹量物质敏感(D)链反应一般都有自由基或自由原子参加答案：B20.一个复杂化学反应可用平衡态近似法处理的条件是(A)反应速率快,迅速达到化学平衡态(B)包含可逆反应且很快达到平衡,其后的基元步骤速率慢(C)中间产物浓度小,第二步反应慢(D)第一步反应快,第二步反应慢答案：B21.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)二级反应答案：C22.温度对反应速率的影响很大,温度变化主要改变(A)活化能(B)指前因子(C)物质浓度或分压(D)速率常数答案：D23.关于活化控制,下面的说法中正确的是(A)在低温区,活化能大的反应为主(B)在高温区,活化能小的反应为主(C)升高温度,活化能小的反应的速率常数增加大(D)升高温度,活化能大的反应的速率常数增加大答案：D。因为。24.对于一般化学反应,当温度升高时应该是(A)活化能明显降低(B)平衡常数一定变大(C)正逆反应的速度常数成比例变化(D)反应达到平衡的时间缩短答案：D25.按照光化当量定律(A)在整个光化过程中，１个光子只能活化１个原子或分子(B)在光化反应的初级过程，１个光子活化１mol原子或分子(C)在光化反应初级过程，１个光子活化１个原子或分子(D)在光化反应初级过程，１个爱因斯坦的能量活化１个原子或分子答案：C26.温度对光化反应速度的影响(A)与热反应大致相同(B)与热反应大不相同，温度增高，光化反应速度下降(C)与热反应大不相同，温度增高，光化反应速度不变(D)与热反应大不相同，温度的变化对光化反应速度的影响较小答案：D27.酸碱催化的主要特征是(A)反应中有酸的存在(B)反应中有碱的存在(C)反应中有质子的转移(D)反应中有电解质存在答案：C28.温度对光化反应速度的影响(A)与热反应大致相同(B)与热反应大不相同，温度增高，光化反应速度下降(C)与热反应大不相同，温度增高，光化反应速度不变(D)与热反应大不相同，温度的变化对光化反应速度的影响较小答案：D29.下列哪种说法不正确(A)催化剂不改变反应热(B)催化剂不改变化学平衡(C)催化剂具有选择性(D)催化剂不参与化学反应答案：D30.络合催化(A)是单相催化(B)是多相催化(C)一般多指在溶液中进行的液相催化(D)都不对答案：C31.质量作用定律适用于(A)对峙反应(B)平行反应(C)连串反应(D)基元反应答案：D32.气体反应的碰撞理论的要点是(A)气体分子可看成钢球，一经碰撞就能引起反应。(B)反应分子必须互相碰撞且限于一定方向才能引起反应。(C)反应物分子只要互相迎面碰撞就能引起反应。(D)一对反应分子具有足够的能量的迎面碰撞才能引起反应。答案：D33.化学反应的过渡状态理论的要点是(A)反应物通过简单碰撞就变成产物。(B)反应物首先要形成活化络合物，反应速度取决于活化络合物分解为产物的分解速度。(C)在气体分子运动论的基础上提出来的。(D)引入方位因子的概念，并认为它与熵变化有关。答案：B34.质量数为210的钚同位素进行β放射，经14天后，同位素活性降低6.85％。此同位素的半衰期为(A)3.6天(B)270.8天(C)7.2天(D)135.9天答案：D。此反应为一级反应，先求速率常数，进而可求出半衰期。第六章化学动力学习题答案1.某放射性元素经14天后，活性降低了6.85%。试求：（1）该放射性元素的半衰期；（2）若要分解掉90%，需经多长时间？解：放射性元素的衰变符合一级反应规律。设反应开始时，其活性组分为100%，14天后，剩余的活性组分为100%-6.85%，则：2．已知某药物在体内的代谢过程为某简单级数反应，给某病人在上午8时注射该药物，然后分别经过不同时刻t测定药物在血液中的浓度c（以mmol•L-1表示），得到如下数据：t/h481216c/(mmol•L-1如何确定该药物在体内代谢过程的反应级数？该反应的速率常数和半衰期分别是多少？解：此题可用尝试法求解反应级数。先求出不同时刻的：t/h4812160.7441.121.51以对t作图，得一直线，相关系数为0.9999，所以此为一级反应，即n=1。直线的斜率为0.0957，则有此反应的-1；半衰期。3．蔗糖在酸催化的条件下，水解转化为果糖和葡萄糖，经实验测定对蔗糖呈一级反应的特征：蔗糖（右旋）果糖（右旋）葡萄糖（左旋）这种实验一般不分析浓度，而是用旋光仪测定反应过程中溶液的旋光角。反应开始时，测得旋光角。在t=8min时，测得旋光角。到时，即蔗糖已水解完毕，这时旋光角。由于葡萄糖的左旋大于果糖的右旋，所以最后溶液是左旋的。试求该水解反应的速率系数和半衰期。解：一级反应的积分式为：式中是蔗糖的起始浓度与其在t时刻的浓度之比。由于旋光度与溶液的浓度成正比，因此可以利用旋光度之比来代替溶液的浓度比，即：其中：（）代表反应开始的旋光度，（）代表在t时刻的旋光度。4．氯化醇和碳酸氢钠反应制取乙二醇：CH2OHCH2Cl(A)+NaHCO3(B)CH2OHCH2OH+NaCl+CO2已知该反应的微分速率方程为：，且测得在355K时反应的速率常数。试计算在355K时：(1)如果溶液中氯乙醇、碳酸氢钠的初始浓度相同,，氯乙醇转化95%需要多少时间？(2)在同样初始浓度的条件下,氯乙醇转化率达到99.75%需要多少时间？(3)若溶液中氯乙醇和碳酸氢钠的开始浓度分别为，，氯乙醇转化99.75%需要多少时间？解：（1）由速率方程知反应为二级反应,且两反应物开始浓度相同,则（2）同理（3）因为两反应物开始浓度不同,则5．某蛋白质P在某分子伴侣C帮助下进行折叠。未折叠的蛋白Pu先与C生成中间产物PC（该过程为平衡过程，正向和逆向反应速率常数分别为k1和k-1），中间产物PC经过分解形成折叠的蛋白Pf，该步反应很慢，折叠过程可表示为：推导其折叠动力学方程。解：反应由最后一步决定，所以6．已知某药物分解反应为一级反应，在1000C时测得该药物的半衰期为170d。该药物分解20%为失效，已知100C时其有效期为2a（按700d计）。若改为室温下（250C）保存，该药物的有效期为多少天？解：7．对于一级反应，试证明转化率达到87.5%所需时间为转化率达到50%所需时间的3倍。对于二级反应情况又如何？解：对于一级反应有对于二级反应有8．某连续反应，其中k1=-1，k2=min-1。反应刚开始时A的浓度为1molL-1，B、C的浓度均为0。（1）求当B的浓度达到最大时的时间tmax；（2）该时刻A、B、C的浓度分别为多少？解：（1）B浓度达到最大时的时间（2）tmax时刻各反应组分的浓度：9．某物质A的分解是二级反应。恒温下反应进行到A消耗掉初浓度的1/3所需要的时间是2min，求A消耗掉初浓度的2/3所需要的时间。解：10．在某化学反应中随时检测物质A的含量，1h后，发现A已作用了75%。（1）若该反应对A来说是一级反应，试问2h后A还剩多少没有作用？（2）若该反应对A来说是零级反应，求A完全作用所需的时间？解：（1）对于一级反应有2h后，剩余A的质量分数为w，（2）对于零级反应有C0–C=kt11．某化合物A能分解成B和C。用作图法分析在某温度下所得的下列数据，判断该反应是对峙、平行或连续反应，并写出反应式。t(h)0102030405060∞cA(mol·L-1)10cB(mol·L-1)01cC(mol·L-1)00解：作图，为连续反应ACB。■■■■■■▲■◆◆◆▲■◆◆▲▲▲▲■◆▲t(h)02040601C(mol/L)12．某一级反应在340K时完成20%所需时间3.2min，而在300K时同样完成20%需时间12.6min，试计算该反应的活化能。解：根据题意，可得，根据13．醋酸酐的分解是一级反应，其速率常数有如下关系：欲使此反应在10分钟内转化率达到90%，应如何控制温度？解：14．根据如下的气相反应相关数据T(K)600645k(L·mol-1min-1105105k’(L·mol-1·min-1求：（1）两个温度下的平衡常数。（2）正向反应和逆向反应的活化能。解：（1）600K时，640K时，（2）正反应的活化能：==2.02kJ·mol-1逆反应的活化能：==113.0kJ·mol-115．青霉素G的分解为一级反应，实验测得有关数据如下：T/K310316327k/h-110-210-2求反应的活化能和指数前因子A。解：由公式，得==85.3kJ·mol-1与之相同方法，用不同温度下的k求出三个Ea后，求得均值：Ea=84.7kJ·mol-1又，，A1012同理，将不同温度下的k值代入上述关系式，求出三个A值后，得均值：A1012。16．反应AG，在298K，k1102min1,k2103min1，温度增加到310K时，k1增加为原来的四倍，k2增加为原来的二倍，计算：(1)298K时平衡常数；(2)若反应由纯A开始，问经过多长时间后，A和G浓度相等？(3)正、逆反应的活化能Ea1、Ea2。解：（1）298K时平衡常数Kc：（2）先求出cA,eq,再求反应至时所需时间t,因为，解得：根据1-1级对峙反应积分速率方程（3）对于正反应,根据Arrhenius方程,代入各已知值得正反应的活化能Ea1kJmol1；同理逆反应的活化能Ea2kJmol1。17．碘化氢分解反应：2HIH2+I2,已知临界能Ec=183.92kJmol1,HI的分子直径d1010m,摩尔质量为127.9g/mol。试由碰撞理论计算在不同温度下HI分解的速率常数k并和下列实验数据相比较。T/K556666781k/mol1m3s11010107105解：根据碰撞理论,对同种双分子之间反应速率常数k=k=分别将T=556、666、781K代入,计算结果列入下表：T/K556666781k/mol1m3s1101010710518．已知某气相反应，在25℃时的k1和k-1-1和3.938×10-3Pa-1·s-1，在35℃时正逆反应的速率常数k1和k-1均增加为原来的2倍。求：①25℃时的平衡常数KC；②正逆反应的活化能；③反应的热效应Q。解：①②，③19．物质X分解属于平行反应，分别得到物质A和B，其速率常数分别为：k1=1011T)和k2=10T)。试计算：①生成A反应的活化能比生成B反应的活化能大多少?②在任一时刻A与B的产率相同，则温度为多少?解：①②，当，必有，20．在294.20K，一级反应AC直接进行时，A的半衰期为1000min，若温度升高45.76K，则反应开始0.1min后A的浓度降到初始浓度的1/1024，改变反应条件，使该反应分两步进行：，。已知两步的活化能分别为E=125.52kJ·mol，E=120.3kJ·mol及E=167.36kJ·mol，试计算500K时反应是直接进行的速率较快还是分步进行的速率较快？快多少倍？解：一步反应：，，，分两步时，因E2>E1，所以k2为控制步骤，又，，假设一步和两步的指前因子相等，则计算结果表明分步进行要比直接进行快的多。21．已知反应CB在一定范围内，其速率常数与温度的关系为：（k的单位为min）（1）求反应的活化能和指前因子A；（2）若反应在30秒时C反应50%，问反应温度应控制在多少度？（3）若此反应为可逆反应：CB，且正逆反应都是一级，在某一温度时k=min，平衡常数K=4，如果开始只有C，其初始浓度为0.01mol·L-1，求30min后B的浓度。解：（1）将Arrhenius方程式与本题所给条件相比较有：故（2）求反应的温度关键是求k值。从k的单位可知该反应为一级反应，其动力学方程为：（3）t=00t=tcCcCt=tecC,ecC,e平衡时由cc,0=0.01mol/L,k1-1,得：k-1=0.0025min-1,cC,e=0.