化学动力学A练习题

一、选择题(共10题20分)

1.某反应物起始浓度相等的二级反应，k=0.1dn?•mol"•s」，co=0.1mol,dm-3,当

反应率降低9倍所需时间为：

()

(A)200s

(B)100s

(C)30s

(D)3.3s

2.两个活化能不相同的反应，如£2>£I.且都在相同的升温度区间内升温,

则：()

dIn匕dInk

(A)------>-----}L

dTdT

dIn履dInk

(B)}

dT、dT

dIn七_dink】

(C)

dT一dT

dk2dk}

(D)——〉—

dTdT

3.一级反应完成99.9%所需时间是完成50%所需时间的：

()

(A)2倍

(B)5倍

(C)10倍

(D)20倍

4.某一同位素的半衰期为12h,则48h后，它的浓度为起始浓度的：()

(A)1/16

(B)1/8

(C)1/4

(D)1/2

5.根据常识，试确定238u的半衰期近似为：(a表示年)()

(A)0.3X10-6s(B)2.5min

(C)5580a(D)4.5X1()9a

6.某具有简单级数的反应，*=0.1dm3•mol-1•s1,起始浓度为0.1mol-dm3,

当反应速率降至起始速率1/4时，所需时间为：()

(A)0.1S

(B)333s

(C)30s

(D)100s

7.某反应在指定温度下，速率常数4为4.62X10-2mini反应物初始浓度为

0.1mol•dm-3，该反应的半衰期应是：()

(A)150min

(B)15min

(C)30min

(D)条件不够，不能求算

8.假如具有下列半衰期的等物质的量的放射性元素中，哪一种对生态是瞬时

最危险的？

(A)4.5X109a(B)65a

(C)1min(D)12d

9.在反应A/»B一》C,A»D中，活化能Ei>E2>E3,C是所需

要的产物，从动力学角度考虑，为了提高C的产量，选择反应温度时，应选择：()

(A)较高反应温度(B)较低反应温度

(C)适中反应温度(D)任意反应温度

*.若反应A+B三至C+D正逆向均为二级反应，则平衡常数K与正逆向速率常数

k+,k.间的关系为：()

(A)K>R/k

(B)K<Uk.

(C)K=Uk

(D)K与公/k关系不定

二、填空题(共10题20分)

11.N2O5热分解反应速率常数在288K时,为9.67X10-6s-i,Ea=100.7kJ•mol」，

338K时，速率常数为。

12.反应F+D2-DF+D,由交叉分子束实验绘制了通量-速度-角度分布图，产物分子处于振动激发，且DF

在F原子的后向出现，且在“赤道”附近通量很大，说明能更有利于促进反应，F原子是与

D2迎头碰撞，因此过渡态的优势构型为。

13.平行反应的总速率是所有平行发生的反应速率的=其决速步

是平行反应中反应速率最(填快，慢)的一个。

14.反应H?O2+2H++2BrT2H20+Bn，随离子强度的增加，反应速率,若要改变反应速率25%,

则离子强度应为。

15.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。

16.碰撞理论中，速率常数k以n?・s“为量纲换算为以mo「为量纲时，应乘以因子。

17.一级反应半衰期与反应物起始浓度关系o

在一定温度下，某化学反应的平衡转化率为33.3%,在相同反应条件下，当有催

化剂存在时，其反应的平衡转化率。

18.2H2O2(aq)->2H20⑴+Ch(g)被「催化，已知"cat)=56.5kJ-mol

Ea(uncat)=75.3kJ,mol1,贝ijk(r)/%(uncat)=。(7=298K)

19.在300K时，鲜牛奶5h后即变酸，但在275K的冰箱里，可保存50h,牛

奶变酸反应的活化能是«

20.从分子反应动力学的观点看，发生反应性碰撞有两个因素，一是碰撞方位，一是相对平动能ER，对于

3

反应F+CHsD-CHs+FD,若Ec=5.0kJ•mo『，ER=—RT,反应截面的计算公式为6=「兀辟(1一4/£'10，该

反应的空间因子P=,6=0

三、计算题(共5题30分)

19

21基元化学反应CO+ChfCCh+O，在2400K-3000K间，Ea=424kJmol,且2700K时，A=3.5X10

mol-1,dm3•s'1。

(1)求该反应的(指明标准态)Z^Sm，,A*Gm；

(2)当以p$=100kPa为标准态压力，且当作理想气体处理，求,Ns：,XG：。

22.反应AfP是!级反应，试写出其速率方程积分式及乙表达式。

22

23.当两个质点相距时化学反应能量的净变化为：

2

E=I—Eea—e/(4n£0/?)

+

/为电离能，Eea为电子亲合能。反应K+Br2^K+Br；

11922

已知：1=420kJ•mol,£ca=250kJ•mol-,且J=/?(K)+/?(Br2)=400pm,(4麻o)」=8.988X10N•m•C,e=

1.60X10'19C,请计算概率因子P。

24.某物质气相分解反应为平行一级反应：

AS

298K时,测得卬比=24,请估算573K时2/贬的数值。

25.在碱性溶液中漠酚蓝的褪色是因为OH-与染料的醍式(蓝色)发生二级反应转变为无

色的醇式。298.2K下，测得一系列p(压力)与k的数据，如下：

p/kPa5.51X10411.02X104

^/10-4M-'•s'113.117.9

请求该反应之A*%。

四、问答题(共5题30分)

26.乙醛的光解机理拟定如下：

(1)CH3cHO+ZZYTCH3+CHO(/0)

(2)CH3+CH3CHO->CH4+CH3co伏2)

(3)CH3coTCO+CH3(fe)

(4)CH3+CH3TC2H6的)

试推导出CO的生成速率表达式和CO的量子产率表达式。

27.在自催化反应中，反应产物之一对正反应有促进作用，因而反应速率增长极快，

今有一简单反应AfB,其速率方程为-d[A]/df=*[A][B],始浓度为[A]o[B]o，

解上述方程以求在反应某时刻t时的产物B的浓度。

28.反应物A的光二聚反应历程为

A+hv-A*,A*-A+hvf,A*+A-A2

推导它A2)及0f(荧光量子效率)的表达式。

29.2so2+02—2SO3,其催化反应历程可写为：

2NO+O2^=^2NO2

k-i

NO2+SO2、:、N0+SC>3

为获得总反应方程式，第二步必须进行2次，称为该元反应的化学计算数S2=2,

请从上述具体反应，证明经验平衡常数K,与各元反应速率常数间关系为：

S,

S为反应步骤数

30.对于取代反应的优势途径，传统上是按照其放能性大小判断。根据态-态反应的实验，提出：一个自由基

(或原子)与分子之间的取代反应，总是优先进攻分子中电负性较低的那个原子，今有下列反应：

=30kJTnol"1

C1+IF

△扁«69kJ•molT

请回答何种途径占优势？你对反应的择向性可提出何种见解。

一、选择题(共10题20分)

1.A,B构成1-1级对峙反应，用H+催化可构成2-2级对峙反应，

A+H+^^B+H+

则k\,k?,依，心的关系为：()

(A)鬲二攵3，fe=k4(B)k\.fo.fci

(C)k\+fci(D)kx.k\-fo.fa

2.基元反应A+B-C—A・B+C的摩尔反应焰△「&<()，B・C键的键能

为£BC，A为自由基，则反应活化能等于：

(B)

(A)0.30£BC(B)0.05£BC

(C)0.05£BC+A〃m(D)0.05£BC-A//m

3.反应Af产物为一级反应，2B-产物为二级反应，Q(A)和r,(B)分别

表示两反应的半衰期，设A和B的初始浓度相等，当两反应分别进行的时间为

r=2r,(A)和r=2r.(B)时，A,B物质的浓度以，方的大小关系为：(C)

22

(A)CA>CB

(B)cA=CB

(C)cA<CB

(D)两者无一'定关系

4.某反应的反应物消耗一半的时间正好是反应物消耗1/4的时间的2倍，则该反

应的级数是：(B)

(A)0.5级反应

(B)0级反应

(C)1级反应

(D)2级反应

5.下表列出反应A+BfC的初始浓度和初速：

初始浓度/mol,dm'3初速

31

CA,00B,0/mol•dm'•s'

1.01.00.15

2.01.00.30

3.01.00.45

1.02.00.15

1.03.00.15

此反应的速率方程为：(D)

(A)r-kCB

(B)r-kCA(?B

(C)r-kCA(CB)2

(D)r-kCA

6.实验测得反应3H2+N2f2NH3的数据如下：

实验0H2/kPaPN「kPa(-dp总/dr)/(Pa,h-1)

113.30.1331.33

226.60.1335.32

353.20.066510.64

由此可推知该反应的速率方程dp(NH3)/2dr等于：()

(A)&p(PN2

7

(B)切汇P2

(C)切%PN2

(D)切%P&

7.化学反应速率常数的Anhenius关系式能成立的范围是：(D)

(A)对任何反应在任何温度范围内

(B)对某些反应在任何温度范围内

(C)对任何反应在一定温度范围内

(D)对某些反应在一定温度范围内

8.当一反应物的初始浓度为0.04mol•dm，时，反应的半衰期为360s,初始浓度

为0.024mol•dm-3时，半衰期为600s,此反应为：(C)

(A)0级反应

(B)1.5级反应

(C)2级反应

(D)1级反应

11

9.连串反应A—3B---------»C其中上=0.1min,k2-0.2min,假定反应开

始时只有A,且浓度为1mol-dm-3,则B浓度达最大的时间为：

()

(A)0.3min(B)5.0min

(C)6.93min(D)00

*.二级反应的速率常数的单位是：(D)

(A)s-1

(B)dm6,mol'2,s'1

(C)s-1,mol-1

(D)dm3•s_1,mol-1

二、填空题(共10题20分)

11.某反应，其速率常数Z(在313K—473K范围内)与温度T关系如下：

k/s-1=1.58X1015exp(-128.9kJ•mol-1/RT),则该反应的级数为1,

343K时半衰期q=ln2/1k=1.87X0」s

12分子反应动力学理论认为，反应性截面.=/片片(1—EC/ER)，式中P为碰撞空间因子，氏为临界能，ER

为相对平动能，因此弹性碰撞截面可表示为总碰撞截面与反应性碰撞截面之差，即/=兀/一「叔2(1一氏/品),

当ER<EC时，6=，6=o

13.N2O5分解反应2N2O5----------4NO2+O2在7,P一定时，测得

4

d[O2]/dr=(1.5\10-8-')|^205],反应单向进行基本能完全，则该反应的

半寿期fl/2=So

14.双分子反应，当区2100kJ•mol」，298K时有效碰撞率为,1000K

时为»

15.分别用反应物和生成物表示反应A+3B=2C的反应速率，并写出它们间关系为：

16.反应2[Co(NH3)3Br]2++Hg2++H2Of2[Co(NH3)Br产+HgBn，随离子强度的增加反应速率,要

使反应速率改变25%,则离子强度应为。

17.对于平行反应，改变各平行反应K值之比，常采用方法有：

18.某反应需激发能量为126kJ-mol-1,相当于入射光的波长2/nm=

19.某反应物的转化率分别达到50%,75%,87.5%所需时间分别为,2/3人

2

则反应对此物质的级数为。

三、计算题(共5题30分)

21.茜黄素G是一种酸碱指示剂，其反应可写作：

HG+OH、%、G2++HO

k12

当pH=10.88,吐5=1.90X104mol•dm-3时，测得弛豫时间T=20日s,上述反应的平衡常

数K=5.90义102mo1"•dm3,计算反应的法和屈。

22.某一气相热分解反应A(g)--»B(g)+C(g),其反应的半衰期与起始压力成反比，

且测有如下数据：967K时,7=0.135mo『•dnP•s」,起始压力为39.2kPa,求反应

的外。若1030K时，其左=0.842mo『•dn?•si求反应活化能及指前因子。

2

23分子反应动态学中提出一个鱼叉机理，如反应：

Na+C12fNa++Cl；->NaCl+Cl

当两质点互相靠近其能量转移的净变化为

—2

£=/—Eca^/(4TT£OR)

11

I为电离能，Eea为电子亲合能，R为接近的距离。对上述反应，/=420kJ•mol,£ea=230kJ•mol,

J=/?(Na+)+/?(Cl；)=350X10-|2m,求反应的概率因子。提示：(4兀£0尸=8.988*109?4・012・(？2,

^=1.60X10I189C*212425。

24.设一级反应Ea=10.46kJ•moH,A=5.00X10i35-i,问在什么温度下，

该反应的32为：(1)1min,(2)30d(天)。

25.对于硬球反应,取d=0.2nm,Ec(临界能)=50kJ•mol”,P(空间因子)=1/2,若ER(相对平动能)=

25,100,250kJ•moH时，弹性碰撞截面熊及6为多少？(提示：反应性碰撞截面6=「兀，(1一比/ER))

四、问答题(共5题30分)

26.CO(NH3)5CP+之碱式水解反应历程如下：

2++

CO(NH3)5C1+OH-、、CO(NH3)4(NH2)C1+H2O

+2+

CO(NH3)(NH2)C1-Co(NH3)4(NH2)+Cr

2+2+

CO(NH3)(NH2)+H2O-CO(NH3)5(OH)

(1)推导反应速率方程；

(2)表观速率常数是否与[OH]及[CO(NH3)5C1F+等有关？

27.对于三分子反应，有人认为确有三分子反应，但也有人认为并不存在真正的三分子反应。今研究CH4+

D2—CH3D+HD,当充以过量的瀛气，实验得到其速率方程为aCH3D]/df=A[CH4][D2][Ar],请推测反应历

程，氨气在反应中起什么作用？

28.什么是反应截面积？请予说明。

29.对于反应0=Z0B,请根据反应速率的定义，推导出体积变化的反应速率表示式。

B

30.何谓直接反应和复合反应？

一、选择题(共10题20分)

1.某二级反应，反应物消耗1/3需时间10min,若再消耗1/3还需时间为：()

(A)10min

(B)20min

(C)30min

(D)40min

2.如果反应2A+B=2D的速率可表示为：

11

r=--dcA/dr=-dcB/df=-dc^/dt

则其反应分子数为：()

(A)单分子

(B)双分子

(C)三分子

(D)不能确定

3对于反应2NO2=2NO+O2，当选用不同的反应物和产物来表示反应速率时，其

相互关系为：()

(A)-2d[NO2]/dr=2d[NO]/dr=d[O2]/dr

(B)-d[NO2]/2dr=d[NO]/2dr=d[O2]/dr=d</d/

(C)-d[NO2]/dr=d[NO]/dr=d[O2]/dz

(D)-d[NO2]/2d/=d[NO]/2dr=d[O2]/dr=1/Vd^/dr

4.400K时，某气相反应的速率常数6=l()-3(kpa尸•s」，如速率常数用伞表

示，则依应为：()

(A)3.326(mol•dm'3)'1•s'1

(B)3.0X10"(mol•dm-3)-1•s'1

(C)3326(mol•dm-3)4•s-1

(D)3.0XW7(mol•dm")"•s"

5.2A产物

上述反应对A为二级，下列何者对时间作图可得一直线，且直线斜率等于速率常数

)

(A)2闻

(B)[A]2

(C)1/[A]

(D)1/[A]2

3

6.|X]0[Y]o[Z]增加0.0050mol-dm所需的时间/s

0.10mol•dm-30.10mol•dm-372

0.20mol•dm'30.10mol,dm-318

0.20mol•dm30.05mol,dm'36

对于反应X+2Y-3Z,[Z]增加的初始速率为：()

(A)对X和丫均为一级

(B)对X一级，对丫零级

(C)对X二级，对丫为一级

(D)对X四级，对丫为二级

k\k?一

7.均相反应A+B-jC+D,A+B——E+F在反应过程中具有

A[C]/A[E]=^/2的关系,A[C],A[E]为反应前后的浓差，心,△是反应⑴，(2)的速率常

数。下述哪个是其充要条件？()

(A)(1),(2)都符合质量作用定律

(B)反应前C,E浓度为零

(C)⑴，(2)的反应物同是A,B

(D)(1),(2)反应总级数相等

8.两个一级平行反k\应A-」kB?,A-----»C,下列哪个结论是不正确的：

(A)k总=k]+k2(B)公伙2=[B]/[C]

(C)E总二E1十及(D)仃=0.693//1+公)

9.已知二级反应半衰期r,为1/(近⑹，则反应掉1/4所需时间应为：()

24

(A)2/的2

(B)1/(3比2

(C)3/(k2c0)

(D)4/(依⑹

*.反应A+BCfAB+C的焰变Ar//m>0,A,C是自由基，£AB，£BC

是分子AB,BC的摩尔键烙。以下哪个关系式可以近似估算该反应的活化能Ea?

(A)0.055&AB(B)0.055gAB+Ar"m

(C)0.055£BC(D)0.055£BC_Ar^/m

二、填空题(共10题20分)

11.电子转移反应V3++Fe3+tV4++Fe2+,实验求得反应速率方程为^[V3+][Cu2+].由此可见Ci?+在反应

中起作用，而反应物Fe3+出现在反应历程的阶段。

12.CH2co光照射分解为C2H4及CO,当吸收光强/a=4.8X10-9moi•s-i,且

我C2H4)=1,仪CO)=2,则15.2min内产品的物质的量n(CO)=,

〃(C2H4)=O

13.气相基元反应2A——B在一恒容的容器中进行,po为A的初始压力,网为时

间t时反应体系总压，此反应速率方程dpt/dt=。

14.r=1000K时分子能量大于20kJ-mol-1的分率为。

15.F.S.Willamson和E.King发现反应：

BrO；+3SO，=Br+3SO：

的起始速率由左吁0：］由0门附］确定，其逆反应按照热力学观点，可能的

一个速率方程为O

16.红外化学发光是指态-态反应造成产物分子振一转激发以辐射形式失掉这些能量，其波长2应大于

,产生红外化学发光的条件应为,从而使碰撞传能的概率几乎为零。

17.N2和田合成NH3,在400℃下，动力学实验测定结果表明没有催化剂时，

其活化能为334.9kJ•mod,用Fe催化时,活化能降至167.4kJ-moH。

假定催化和非催化反应的指前因子相等，则两种情况下，反应速率常数之比值

kcal/k出—。

18RRKM理论对单分子反应的反应历程的阐述可表述为如下的反应图示：

19.某一级反应在35min内反应30%,则其速率常数为，

在5h后，此反应物反应掉%«

20.对单分子反应速率理论，在Lindemann理论基础上，Hinshelcoood提出了修正，认为

_______________________________________________________________________________________________________________O

三、计算题(共5题30分)

21.肌球蛋白催化ATP水解反应遵守Michaelis历程，实验测定了不同温度下

ESfP+E的反应速率常数％2,其中有两组数据如下：

T/K依XI()6/5

317.07.22

323.413.9

计算313.2K时的E2,

22.浓度为0.05mol•dm3的气体乙醛，分解成CFU和CO为二级反应，

2CH3CHO=2CH4+2CO

已知773K时，反应进行300s后有27.6%乙醛分解，在783K时，

反应进行300s后有35.8%乙醛分解，求723K时的k值。

23.当温度为298K而压力是(1)10pm,(2)p3,(3)10V时，一个瀛原子在一秒内受

到多少次碰撞(碰撞截面可视为cr=36nm2)?

24.把一定量的PH3(g)引入有惰性气体的600℃的烧瓶中，PH3(g)分解为

P4(g)和氏②,(可完全分解)，测得总压随时间的变化如下：

t/s06012000

10"p/Pa3.49843.63843.67343.6850

求反应级数及速率常数。

25.反应反-Co(en)2(OH)2—^顺-Co(en)2(OH)2是1-1级对峙反应(en代表乙二胺)，298K时32=60.2

h,A*〃m=117.2kJ・molL计算—Sm，并对过渡态的结构作一定性描述。

四、问答题(共5题30分)

26.在海拔20-40km的高空，少量臭氧(〜lOppm)吸收了太阳的大部分(95〜99%)有害

紫外辐射，因此人们力图保护高空大气层中的臭氧。已知臭氧分解反应O3(g)+O(g)一一

202(g)且NO,及C1能起催化作用。

试述NO及C1催化。3分解的反应历程,并解释致冷剂CFCh和雾化剂CF2C12的存在有

何危害?为什么许多科学家强烈反对发展超音速运输机？

28.态-态反应实验证明，平动能越高对反应H2+Lf2HI越不利，即反应截面随相对平动能增加而减

小直至零。由此证明，该反应不是基元反应。请从力学原理分析其原因。

29.对平行反应，在主反应和副反应的AS*相同时，请论述如何通过改变温度的办法提高主反应的产

率并说明理由。

30.根据活化能的定义推导服从简单碰撞理论的活化能表示式。

1.在催化剂表面上进行的双分子气相反应，其机理为：

A4-K一AK

B+K—BK

AK+BK------C+D+2K

若催化剂表面是均匀的，表面反应为控制步骤，且A、B的吸附皆弱，则反应表现为几级？

(A)零级(B)一级

(C)二级(D)无数级

2.气体在固体表面上发生等温吸附过程，牖如何变化？()

(A)zl5>0(B)AS<0

(C)0S=0(D)/S20

3.兰缪尔的吸附等温式为厂=晨bp/(l+bp),其中匚为饱和吸附量，b为

吸附系数。为从实验数据来计算屋及从常将方程改变成直线形式。当以i/r

对I/P作图时能得到直线。则:)

(A)直线斜率为小,截距为b

(B)斜率为J截距为1/b

(C)斜率为1/几，截距为b

(D)斜率为1/n小，截距为1/几

4.表面压的单位是:)

(A)N•m2(B)kg•m-2

(C)N•m-1(D)J,m-2

5.当表面活性物质加入溶剂后，所产生的结果是:)

(A)dy/da<0,正吸附

(B)d//d«<0,负吸附

(C)d//da>0,正吸附

(D)dy/da>0,负吸附

6.已知某气体在一吸附剂上吸附热随吸附量呈对数下降，此种气体在吸附剂上的吸附满足：()

(A)Langmuir等温式(B)Freundlich等温式

(C)T苞MKuH等温式(D)以上三种皆可以

7.纯水的表面张力为为，某溶质的表面张力为力，且ri>八，制成水溶液后，溶质的

表面浓度为Cs，本体浓度为C,则:)

(A)cs>c

(B)cs<c

(C)Cs=c

(D)cs=0

8.某气体A?在表面均匀的催化剂上发生解离反应，其机理为：

A2(g)+2K—2AK—-►C+D+2K

第一步是快平衡，第二步是速控步，则该反应的速率方程式为：()

(A)r=kpA,

(B)r=(k2aAjQ

(C)r=*2aA*PAJ/Q+CIA-"PA#)

(D)r=kaA*PA产

9.在相同温度下，同一液体被分散成具有不同曲率半径的物系时，将具有不同饱和蒸

气压。以p吟〃M、p凸分别表示平面、凹面和凸面液体上的饱和蒸气压，则三者之间的关

系是：

(A)pT>pa>pn

(B)p叫>p平>p

(C)pn>pv>pi-i

(D)pa>pa>pf

*.对临界胶束浓度(CMC)说法不正确的是：

(A)是一个浓度范围

(B)在CMC前后溶液的表面张力变化显著

(C)在CMC前后渗透压，电导等变化显著

(D)CMC是一个特定的浓度

二、填空题(共10题20分)

11.对于Au溶胶而言，当以NaAuOz作为稳定剂时，其胶团结构是：

12.一定体积的水，当聚成一个大水球或分散成许多水滴时，同温度下，两种状态相

比，以下性质保持不变的有：()

(A)表面能

(B)表面张力

(C)比表面

(D)液面下的附加压力

13.加聚反应的机理可以是反应机理，也可以是通过聚合、聚合或