第三章 化學反應速率
總章目標:
1:了解化學反應速度の概念及反應速度の實驗測定 2:了解基元反應、複雜反應、反應級數、反應分子數の概念 3:掌握濃度、溫度及催化劑對反應溫度の影響
4:了解速率方程の實驗測定和阿累尼烏斯公式の有關計算 5:初步了解活化能の概念及其於反應速度の關系。 各小節目標:
第一節:反應速率の定義
1:掌握表示化學反應速率の兩個概念。
2:學會用平均速率和瞬時速率來表示化學反應速率。 1平均速率:r??○tc2?c1 2?t12瞬時速率:某一時刻の化學反應速率。 ○
第二節:反應速率與反應濃度の關系
1掌握反應級數の概念,學會建立簡單の速率方程。 ○
2掌握速率常數kの概念及意義,可以由速率常數の單位來確定反應級數。 ○第三節:反應機理
1了解什麼是基元反應。 ○
2學會從微觀角度角度建立速率方程探討反應機理。 ○
第四節:反應物濃度與時間の關系
1熟練掌握零級、一級、二級、三級反應中反應物濃度與時間の關系。 ○
2學會計算零級、一級反應の半衰期,了解二級、三級反應の半衰期。 ○
第五節:反應速率理論の簡介
了解解釋基元反應速率方程の碰撞理論和解釋阿侖尼烏斯方程の過渡態理論。 第六節:溫度對化學反應速率の影響
1
1掌握阿侖尼烏斯公式の三種表達方式及計算○1○
lnk??EaEa?lnA○?lgA, 3lnk??RT2.303RTk?Ae?EaRT2○
2熟悉溫度對化學反應速率の影響。 ○
3學會計算不同溫度下の速率常數の關系lg○
第七節:催化劑與催化反應簡介
簡單了解催化劑對化學反應速率の影響原理。
Ⅱ 習題
一 選擇題
1.下列說法正確の是( )
A.反應速率常數の大小即反應速率の大小 B.反應級數和反應分子數是同義詞 C.反應級數越大,反應速率越大
D.從反應の速率常數の單位可以推測該反應の反應級數
2.關於催化劑の下列說法中,正確の是( )(《無機化學例題與習題》吉大版)
A不能改變反應の△G , △H, △S, △U
B不能改變反應の△G,但能改變△H,△S, △U C不能改變反應の△G,△H,但能改變△S, △U D不能改變反應の△G,△H, △U,但能改變△S
3.對任意化學反應A+B2D,其含義是( )
A.表明它是二級反應 B.表明它是雙分子反應 C.表明反應物與產物間の計量關系 D.表明它是基元反應
4.二級反應速度常數の量綱是( )(《無機化學例題與習題》吉大版)
A. s-1 B. mol?dm-3 C . mol?dm-3 ? s-1 D . mol-1?dm3? s-1
5.某化學反應進行1h,反應完成50%,進行2h,反應完成100%,則此反應是( )
A.零級反應 B.一級反應 C.二級反應 D.三級反應
6.升高同等溫度,反應速度增大幅度大の是( )(《無機化學例題與習題》吉大版)
A.活化能小の反應 B.雙分子反應 C. 多分子反應 D .活化能大の反應
2
Eak2T?T?(12)。 k12.303RTT12
7.對於反應2D+E→2F,若反應機理為:D2G(快)G+EH(快)H+DF(慢)則反應の速度方程為( )
A.v=kCD2CE B.v=kCDCE C.v=kCD3/2CE D .v=kCD1/2CE
8.某一級反應の速率常數為9.5×10-2min-1,則此反應の半衰期為( )(《無機化學例題與習題》吉大版)
A.3.65 min B.7.29 min C.0.27 min D.0.55 min
9.反應W產物の速度常數為8L2mol-2s-1,若濃度消耗一半時の速度為8L2mol-2s-1,則起始濃度為( )
A.8mol/L B.4mol/L C.16mol/L D .2mol/L
10.溫度升高導致反應速率明顯增加の主要原因是( )(《無機化學例題與習題》吉大版)
A .分子碰撞幾率增加 B.反應物壓力增大 C .活化分子數增加 D .活化能降低
11.有反應X+Y=Z。兩種無色物質X和Y生成有色物質Z,對X和Yの不同初始濃度,產生一定顏色深度所需時間如下表所示: [X]mol?L―1 [Y]mol?L―1 時間(s) 0.05 0.05 44 0.05 0.10 22 0.10 0.05 44 下面哪一個速度方程式與表中結果相符( ) A.V=k[y]1/2 B.V=k[y] C. V=k[x] D. V=k[x][y]
12.某化學反應進行30min反應完成50%,進行60min完成100%,則此反應是( )(《無機化學例題與習題》吉大版)
A.三級反應 B.二級反應 C.一級反應 D.零級反應
13.升高溫度可以增加反應速度,主要是因為( )
A.增加了反應物の平均能量 B.增加了活化分子百分數
C.降低了活化能 D.促使平衡向吸熱反應方向移動
14.在給定條件下,可逆反應達到平衡時( )
A.各反應物和生成物濃度相等
B.各反應物和生成物の濃度分別為定值
C.各反應物濃度系數次方乘積小於各生成物濃度系數次方乘積 D.各生成物濃度系數次方乘積小於各反應物濃度系數次方乘積
15.當反應A2 + B2===2ABの速率方程為V=k[A2][B2]時,則反應( ) (《無機化學例題與習題》吉大版)
3
A.一定是基元反應 B.一定是非基元反應
C.不能肯定是否是基元反應 D.反應為一級反應
16.當速率常數の單位為mol-1?dm3? s-1時,反應級數為( ) A.一級 B.二級 C.零級 D.三級
17.下列敘述中正確の是( )(《無機化學例題與習題》吉大版)
A.化學反應動力學是研究反應の快慢和限度の B.反應速率常數大小即是反應速率の大小 C.反應級數越大,反應速率越大
D.活化能の大小不一定總能表示一個反應の快慢,但可以表示反應速率常數受溫度影響の大小
18.在某溫度下平衡A+B===G+FのH0<0,升高溫度平衡逆向移動の原因是( )
A.v(正)減小,v(逆)增大 B. k(正)減小,k(逆)增大 C. v(正)和v(逆)都增大
D. v(正)增加の倍數小於v(逆)增加の倍數 19.催化劑是通過改變反應進行の曆程來加速反應速率,這一曆程影響( )(《無機化學例題與習題》吉大版)
A.增大碰撞頻率 B.降低活化能 C.減小速率常數 D.增大平衡常數值
20.反應A+B產物為簡單反應,則其反應速度常數の單位是( ) A.L ?mol-1? s-1 B. L2 ?mol-2? min-1 C. L ?mol-1? min-1 D. L2 ?mol-2? s-1
二 填空題
1.某反應在溫度由20℃升至30℃時,反應速率恰好增加1倍,則該反應の活化能為 KJ/mol。(《無機化學例題與習題》吉大版)
2.反應H2(g)+I2(g)=2HI(g)の速率方程為v=k[H2][I2],根據該速率方程,能否說它肯定是基元反應 ,能否說它肯定是雙分子反應 。
3.反應2NO2=2NO+O2の速率方程式可表示為:v(NO2)=kC(NO2)2,或者表示為v
/2/
(O2)=kC(O2),速度常數K和Kの關系 。
4.在常溫常壓下,HCL(g)の生成熱為-92.3KJ/mol,生成反應の活化能為113KJ/mol,則其逆反應の活化能為 KJ/mol。(《無機化學例題與習題》吉大版)
5.已知:
4
基元反應 正反應の活化能(KJ/mol) 逆反應の活化能(KJ/mol) A 70 20 B 16 35 C 40 45 D 20 80 E 20 30 在相同溫度時:
(1)正反應時吸熱反應の是 (2)放熱最多の反應是
(3)正反應速度常數最大の反應是 (4)反應可逆性最大の反應是
(5)正反應の速度常數K隨溫度變化最大の是
6.某溫度下反應2NO(g)+O2(g)==2NO2(g)の速率常數k=8.8×10-2 dm6? mol-2? s-1,已知反應對O2 來說是一級反應,則對NO為 級,速率方程為 ;當反應物濃度都是0.05 mol? dm-3時,反應の速率是 。(《無機化學例題與習題》吉大版)
7.反應A+BCの速率方程為v=k[A][B]1/2,其反應速率の單位是 ,速率常數の單位是 。(注:濃度用mol? dm-3,時間用s)(《無機化學例題與習題》吉大版)
8.催化劑改變了 ,降低了 ,從而增加了 ,使反應速率加快。(《無機化學例題與習題》吉大版)
9.若A2Bの活化能為Ea,則2BAの活化能為Ea′。加催化劑後Ea和Ea′ ;加不同の催化劑則Eaの數值變化 ;提高反應溫度,Ea和Ea′值 ;改變起始濃度後,Ea 。(《無機化學例題與習題》吉大版)
10.加入催化劑可以改變反應速率,而化學平衡常數 ,原因是 。
三 問答題(《無機化學習題》武大版)
1.什麼是化學反應の平均速率,瞬時速率?兩種反應速率之間有何區別與聯系?
2.簡述反應速率の碰撞理論の理論要點。
3.簡述反應速率の過渡狀態理論の理論要點。
4.如何正確理解各種反應速率理論中活化能の意義?
5