四川大学2005级物理化学I-2半期试题

四川大学半期考试试题

（2007——2008学年二学期）

课程号：20307030课程名称：物理化学(I)-2任课教师：

适用专业年级：化学、应化学生人数：307印题份数：315学号：姓名：

考试须知

四川大学学生参加由学校组织或由学校承办的各级各类考试，必须严格执行《四川大学考试工作管理办法》

和《四川大学考场规则》。有考试违纪作弊行为的，一律按照《四川大学学生考试违纪作弊处罚条例》进行处理。

四川大学各级各类考试的监考人员，必须严格执行《四川大学考试工作管理办法》、《四川大学考场规则》和《四

川大学监考人员职责》。有违反学校有关规定的，严格按照《四川大学教学事故认定及处理办法》进行处理。

2005级化学学院物理化学(I)－2半期考试试题

−−231−34

（kB=↔1.3810J.Kh=↔6.62610J.s）

一、（18分）选择题

k

1．恒容反应2AB½½1½

，反应速率r可表示为。

‡½k2½½

22

A.r=−kk12[A][B]B.r=−2kk12[A]2[B]

11

C.rk=2[A]2D.r=−kk[A]2[B]

12212

2．关于基元反应和反应级数，下列说法正确的是。

A.一级反应是单分子反应，双分子反应是二级反应。

B.反应A+B→C+D的速率方程为r=k[A][B]，则反应是对A、B各为一级的双分子反应。

C.一个化学反应的级数越大，其反应速率也越大。

D.反应Pb(C2H5)4=Pb+4C2H5不是基元反应。

51

3．某反应，当反应物反应掉所需时间是它反应掉所需时间的2倍，此反应是。

93

3

A．级反应B.二级反应C.一级反应D.零级反应

2

4.某一基元反应∆rmH=100kJ/mol，该反应的活化能Ea有。

A.Ea>100kJ/molB.Ea=100kJ/mol

C.E<100kJ/molD.Ea的大小无法确定

5．任何化学反应的半衰期t1/2与初始浓度[M]0和速率常数k的关系是。

A.t1/2与k,[M]0均有关系;B.t1/2与[M]0有关,与k无关;

C.t1/2与k有关;D.t1/2与[M]0无关,与k有关

1

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6．n分子气相基元反应压力速率常数kp的热力学表达式为。

kT∆¹Sθ∆∆¹¹HθθkTSRTθE

A.k=B(pθ)11−−nexp(rm)exp(−rm)B.ke=−B()nnexp(rm)exp()a

pphRRThpRRT

kTpθθ∆¹Sθ∆∆¹¹HθθkTSRTE

C.k=B()11−−nexp(rm)exp(−rm)D.ke=−B()nnexp(rm)exp()a

pphRTRRThpRRT

7．在300K，若反应物A分子与B分子要经过一百万倍次碰撞才能发生一次反应，这个反应的活化

-1

能Ea为kJ.mol。

A.20.564B.23.811C.34.459D.35.706

8.用波长为250nm的光来照射反应物，被吸收了300J的光能，有2.70×10-2mol反应物发生了反应，

量子效率φ为。

A.1×10-4B.1×10-2C.1×104D.10

9．对于气体在固体表面的吸附以及催化反应，下列说法中不正确的是。

A.气体分子在固体表面的吸附过程：∆<S0，∆<G0。

B.某反应理论转化率为20％，加入催化剂后，反应的理论转化率增加。

C.Langmuir吸附等温式建立在单分子层吸附模型上，BET吸附等温式建立在多分子层吸附模型上。

D.反应体系中引入催化剂，不能使ΔG>0的反应得以进行。

二．（14分）填空题

1．反应A+2D=3G在298K及2dm3容器中进行，若某时刻反应进度随时间变化率为0.3mol·s-1，

则此时G的生成速率为mol-1·dm3·s-1。

2、某反应，其半衰期与起始浓度成反比，则反应完成87.5％的时间t1与反应完成50％的时间t2之间

的关系是。

3.在恒温下，加入催化剂能加快反应速率的原因是由于。而升高温度能增加

反应速率的原因是由于。

1/2

4.复杂反应表观速率常数k与各基元反应速率常数间的关系为k=k2(k1/2k4)，则表观活化能与各基

元活化能Ei间的关系为。

n++mn-k1

5．一定温度下，某液相反应A+B¬¾¾¾¾®C+D，当在体系中加入某电解质以增加离子强度时，

k­1

k1,k-1。（填增加，减少或不变）

14

6.生物死亡后，因为不再吸收放射性碳原子，相应的放射性也逐渐降低。现测定一木乃伊的6C放

14

射性，发现为正常人的56.2%，问此木乃伊有年了？已知6C的半衰期为5568年。

2

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三．（14分）简答题：

1．（6分）铜催化剂上乙烯加氢反应，吸附态乙烯和吸附态氢气之间的表面反应为决速步骤，若气体在

铜催化剂上的吸附遵从Langmuir吸附等温式，且H2及C2H6均为弱吸附，C2H4为强吸附，试推导反应速

p

率方程rk=H2。

p

CH24

2.（4分）800K时，反应物A可以发生如下的平行反应：

k1,Ea,1

P(产物)

A

S（副产物）

k2,Ea,2

两个都是一级反应，指前因子数值相当，且：，在同一坐标上绘制两个平行反应的

AEEa,1>a,2lnk~1/T

示意图。

k11

3.（4分）溶液中的快速对峙反应为A¬¾¾¾¾®BC+，试导出该反应的驰豫时间τ=。

k­1

k11+2kx­e

四．(16分)下述气相反应A(g)+2B(g)→Y(g)，已知该反应的速率方程为：

dP

−=AkPP,

dtA,(P)AB

在保持恒温、体积一定的抽真空容器内，注入反应物A(g)及B(g)，PPA,0==1.33kPa,B,02.66kPa,

当700K时，实验测得以总压力Pt表示的初始速率：

ödPt4-1

−ç√=1.200↔×10Pah

è↵dtt=0

ödPAödPt

（1）推导出−ç√与−ç√的关系；

è↵dtè↵dt

（2）计算在上述条件下，以A及B的消耗速率表示的速率常数kA,(p)(700K)及kB,(p)(700K)；

（3）计算在上述条件下，气体A(g)反应掉80%所需时间t。

五．（14分）已知在恒容条件下，NO(g)和H2(g)发生如下反应：

k

2NO(g)＋2H2(g)¾¾®N2(g)＋2H2O

进行动力学实验：第一组保持H2(g)的初始压力不变，改变NO(g)的初始压力，测定以总压表示的初始

反应速率-(dp/dt)0；第二组保持NO(g)的初始压力不变，改变H2(g)的初始压力，测定初始反应速率

-(dp/dt)0。实验数据如下：

00

PH2=53.33kPaPNO=53.33kPa

0-10-1

实验pNO/kPa-(dp/dt)0/(kPa.min)实验pH2/kPa-(dp/dt)0/(kPa.min)

147.8620.00138.5321.33

240.0013.73227.3314.67

320.273.33319.6010.53

3

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(1)求反应分别对NO(g)和H2(g)的级数。

(2)当NO(g)的初始压力为1200kPa，H2(g)的初始压力为12.00kPa时，测定反应的半衰期为20min，求

反应的速率常数k，并写出反应的速率方程式。

k

六、（12分）用I2作催化剂条件下，乙醛气相热分解反应为：CH34CHO¾¾®CH+CO，假定反应机理

为：

k1

（1）I2¾¾♦2I

k

（）2-1

2I+CH33CHO¾¾♦HI+C