(整理)4-化學動力學典型例題

精品文檔精品文檔一、選擇題.某反應的計量方程和速率方程分別為2A+B=2Dr_1d[A]r_1d[A]_d[b]_1dD]_kqjb]則(D(A)子反應2dtdt2dt該反應的)單分子反應子數為5)雙分(0三分子反應(D)不能確定.某反應進行完全的時間是有限的,且t_co/k,該反應級數為(D)(A)一級(B)二級(C)三級(D)零級.當某一反應物的初始濃度為時0.04W.dm3,消耗一半所需時間為360s。初始濃度為0.024dm時，消耗一半需600$。則反應的級數為(C)(A)零級(B)1.5級(C)二級(D一級．有一個起始物濃度相等的二級反應，當反應物消耗1/3時的時間為10min,若再消耗1/3所需的時間為(C)(A)10min(B)20min(C)40min(D)50min5*．某一級反應，反應物轉化99.9%所需的時間是半衰期的(C)(A)2倍(B)5倍(C)10倍(D)20倍說明：99.9%equalsto1023/1024,112f3/4f8ff1023/1024,要經歷10個半衰期。．某反應在起始物濃度下降一半時，其半衰期也縮短一半，則該反應的級數為(D)(A)一級(B)1.5級(C)二級(D)零級.有一平行反應(1)A^V^B,(2)A~K^D,已知反應(1)的活化能大于反應(2)的活化能，如下措施哪種不能改變產物B和D精品文檔精品文檔精品文檔的5)加入合適催(D)降低反應溫(5)加入合適催(D)降低反應溫(A)提高反應溫度化劑(C)延長反應時間度說明：延長時間，不能改變活化能，也不能改變速率系數。．兩個都是一級的平行反應(1)，A—v^B(2)，設反應開始時產物的濃度為零。A—K2^D下列結論不正確的是(C)k=k+k(A)k=k+k(A)表現12(C)E=E+E表現a,1a,2k(B)產

k2(D)t1/2[B]

br\ln2k+k12說明：速率系數是兩個速率系數之和，A和D是對的；產物濃度初始濃度為零時，產物濃度之比是速率系數之比。.9.某反應在500K時，測得其速率系數為0.0462mE,反應物的初始濃度為°」mol.dm3，則該反應的半衰期為(B)(A)216min(B)15min(C)150min

精品文檔(D)條件不夠，無法計算10*.某氣相反應在400K時k=0.00kP)即a,pk若用k表示，則c值為c(A)(A(A)3.326m01dm)i-st(B)332m01dmy1-st(C)3.32d0((C)3.32d0(modm3)-i?st(D)3.32&103(mo1dm3)-i?s-i(D)說明：一級反應，長「和Kc的單位是相同的，二級反應，Kc=KpRT\n級反應，Kc=Kp(RT)n-111．某物質轉化掉5/9所需時間是轉化掉1/3所需時間的2倍，則反應的級數是(C)(A)1.5級(B)零級(C)一級(D)二級嘗試法。精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔12．將兩個活化能不同的反應在同一升溫區(qū)E>E間內升溫，若“1a2,則速率系數隨溫度變化(A)的關系(A)dlnkd變化(A)的關系(A)dlnkdlnk1>2（B）dTdTdlnk1dTdlnk2dT(C)（D）無法確定驗活化能（A）(C)（D）無法確定驗活化能（A）的值約為(A)E>50J?molia(C)E=—50J?molla（B）E<50Jmoa（D）無法確定說明：活化能是活化分子平均能量與反應物dlnkdlnk1=；dTdT說明：dinkEa,一般Ea大于零，所以Ea1=dTRT2越大，速率系數隨溫度的變化率也越大。13.某等容反應，在反應進度為1mol時，吸熱50J。設反應為基元反應，則該反應的實分子平均能量之差值。對于吸熱反應，產物分子的平均能量高于反應物分子的平均能量，所以提供的活化能至少要等于產物所吸收的熱，一般總是大于這個值。而對于放熱反應，活化能與所放的熱之間沒有什么關系。.在碰撞理論中，概率因子P小于1的主要原因是是(B)(A)反應系統(tǒng)是非理想的(B)空間的位阻效應(C)分子碰撞不夠激烈(D)分子間有作用力.在簡單碰撞理論中，有效碰撞的定義是(D)(A)互碰分子的總能量必須超過閾能后(B)互碰分子的相對動能必須超過閾能口E(C)互碰分子的相對平動能必須超過閾能；(D)互碰分子的相對平動能在分子質心連心線上的分量必須超過閾能E說明：閾能是一個與溫度無關的能量，它的數值要通過實驗活化能Ea求算,Ec=Ea-(1/2)RT.根據過渡態(tài)理論，由n個氣相反應物分子形成活化絡合物時的焓變廣￡與Arrhenius活化能E的關卡為(C)0

(A)E二aaE=田-nRTarmE*(A)E二aaE=田-nRTarmE*力+nRTa課本328頁。(D)RTarmB<HI的光解反應機理為HI+m-H+IH+H-H+1I+1+M—I+M則該反應的量子效率(以反應物分子的消失量計)為(B)(A)1(B)2(C)4(D)106說明：量子效率指轉化的反應物分子數與吸收的光子數之比。Arrhenius活化能廠、閾能歹和活化焓目EE手H三者數值大小的關系，“下列不等式正確的是(A)U(A)E>E^H(B)仔H>E>Ea7ac\r\mrmac(C)Ec>T^H>E(D)UE評Hcca說明：Ea=Ec+(1/2)RT,Ea下平十喊對凝聚相反應，Ea*7%+RT,U以Ea最大，

，最小，溫度不高時，三者差別不大。于卜同在定溫下，設某反應的計量方程為kf在該反應系統(tǒng)中加入強電解質，使系統(tǒng)的離子強度顯著增加。貝Ijk和k的變化為(D)k不變，k不變，k增加fb小不變，減kkfb(C)k減少，k增加(D)k減少，k不變fbfb說明：課本365頁，lg:=2ZAZBAI7M,其中KAB0K0為無限稀釋溶液中反應速率系數,ZA為A所帶的電荷，A為系數，I為離子強度。因為ZAZB0,為負的原鹽效應，所以I增加，Kf減少，逆反應ZAZB=0,離子強度的改變對Kb沒有影響。20．比表面是催化劑的重要參數之一。為了正確的測定催化劑比表面，在溫度和吸附質的選擇上應考慮(B)(A)高溫，只有化學吸附(B)低溫，只有物理吸附(C)高溫，同時有化學和物理吸附(D)高溫，只有物理吸附說明：單分子層的飽和吸附量，低溫只有物理吸附，測定數據較準。二、計算題1、根據化學計量方程，eE+fF=gG+hH,分別寫出其轉化速率和反應速率的表示式。說明：經d01dn(t),5==bdtVdtB經d51dn(t)1dn(t)1dn(t)1dn(t)1dn(t)5==B=-E=-F=G=HdtVdtedtfdtgdthdtB1d51dc(t)1dc(t)1dc(t)1dc(t)1dc(t)r==B=-E=-F=G=HVdtVdtedtfdtgdthdtB2、在500K時，將0.0122mol的A值)引入容積為0.76dm3的真空容器中，發(fā)生如下反應:A(g)=B(g)+C(g)經1000s后，測得容器內總壓力為120.0kPa。實驗發(fā)現A(g)的半衰期與它的起始壓力無關。試計算在該溫度下，反應的速率系數和半衰期。說明：A(g)-B(g)+C(g)t=0PA000t=1000s,PAPA0-PAPA0-PAP總=2P0-PAAPA0=nRT/V=66.73kPa,所以，PA=13.46kPa,帶入公式：k=(1/t)ln(a/a-x)=(1/t)ln(PA0/PA)=L6x10-3s-1.3、在298K時，有一個含乙酸乙酯和KOH濃度均為0.01mokdm-3的混合溶液，用電導率儀測定溶液在不同時刻的電導率，由此計算出溶液中堿濃度的變化，實驗數據如下：t/mm357101521[OH-]/(l0-3mol/d7.46.35.54.63.62.8m3)040438，半衰期；(2)計算反應完成95%所需時間;(3)若反應物起始濃度都增加一倍，計算速率系數、半衰期和完成95%所需的時間。

說明：隨反應進行，OH-的濃度不斷減少，電導率與OH-的濃度成線性關系。從而知道OH-的濃度變化情況。這種反應一般是二級反應。首先計算生成物濃度隨時間的變化情況，即消耗的堿濃度。X=a-[OH-]t/min3t/min357101521x/(10-3mol/dm33.64.55.37.1)2.66066.642根據：：k=x/{txa(a-x)}=11.66(m0ldm-3)-1min-1,t1/2=8.58min速率系數只與溫度有關，與反應物起始濃度無關，速率系數保持不變。t1/2=1/(kxa)要變。4、將2molA(g)和1molB(g)通入恒溫在350K的真空剛性容器中，測得初始總壓Po=60kPa。反應的計量方程為：2A(g)+B(g)=C(g)實驗測定得該反應的速率方程為r=KPAPB。反應50min后，測得總壓為40kPa，試求該反應的速率系數k和反

應至150min時系統(tǒng)的總壓力。說明：壓力與物質的量成正比，PA0=2PB02A(g)+B(g)=C(g)T=02PB0PB0p0=3PB0T=t2PB0-2pPB0-pPt=3PB0-2pr=dp/dt=kPAPB=2kf=2kJdt=2Kt(P0—P)2求出，?min-1求出，?min-1;ii2k,t=50min,Pt=40kPa,po—ppoBBp=10kPa,k=5.0x10-4(kPa)-1t=150min,先求P,再求總壓P「5、在恒容反應器中發(fā)生的氣相反應為：A(g)+2B(g)=C(g)已知反應的速率系數與溫度的關系為：ln[K/(mol-i?dm3?s)-i]=-9622K/T+24.0(1)計算反應的活化能；(2)若A(g)的起始濃度為0.1mol?dm-3,而B(g為0.2mol?dm-3,若要在10min內使A(g)的轉化率為90%,計算應控制的反應溫度。三、推導出相應的動力學方程：Cl2(g)Br2(l)和I2(g)雖同是鹵族元素，但它們與H2(g)發(fā)生反應時卻表現出完全不同的級數和反應歷程。根據實驗測定Cl2(g)+H2(g)為1.5級反應，Br2(l)+H2(g)無簡單的反應級數，I2(g)+H2(g)為二級反應。試根據它們各自的反應機理，推導出相應的動力學方程：⑴Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g)的反應機理為Cl2+Mf1f2Cl?+MCl?+H2f2fHCl+H?H?Cl2fK3fHCl+Cl?Cl?Cl?MfK4fCl2+M

說明：從計量方程無法確定反應級數；反應級數由實驗測定；從反應機理導出的速率方程和表觀活化能若與實驗值一致，說明機理基本正確；（1）中間產物是自由原子，可以用穩(wěn)態(tài)近似的方法將無法測量的中間產物濃度換成反應物或生成物濃度表示。TOC\o"1-5"\h\zd[HCl]=k[Cl.][H]+k[Cl][H.](1)dt2232用穩(wěn)態(tài)近似將[Cl]和[H]的濃度用反應物濃度表示dC*]=2k[Ci][M]-k[Cl][H]+k[Cl]H]—2k[C*]2[M=0~dT1222324（（3）（4）d[H^]-=k[Cl?][H]-k[Cl][H?]=0dt223（4）（3）帶入⑵，得到2k[Cl]=2k[Cl.]2（3）、（4）帶入（11）2得到43=2k

dt212-1,2[Cl]2[H]22速率方程為磯HCl]_[k]211「—kI—1I[Cl]2[H]—k[Cl]2[H]的反應機理2dt2vkJ2222的反應機理4(2)B4r2(l)+H2(g)=2HBr(g)為Br2+M^2Br?+MBr?+H2—^HBr+H?H?2——HBr+Br?a+HBr+M-r—H2+Br-Br*+Br*M一Br2+M⑶I2(g)+H2(g)=2HI(g)的反應機理為①I2