物化第十一章 化学动力学 习题
一、名词解释
1.反应机理 2. 基元反应 3. 反应级数 4. 反应分子数 5. 反应速率常数 6. 半衰期 二、简答题
1. 反应级数和反应分子数有何区别？ 2. 简述零级反应的主要特征有哪些？ 3. 简述一级反应的主要特征有哪些？ 4. 简述二级反应的主要特征有哪些？
5. 已知气相反应2HI=H2+I2之正、逆反应都是二级反应：
（1）问正、逆反应速率常数k、k'与平衡常数K的关系是什么？ （2）问正、逆反应的活化能与正反应恒容反应热的关系是什么？
6. 阈能的物理意义是什么？它与阿累尼乌斯经验活化能Ea在数值上的关系如何？
??B???C，若E1 k1k21 图，并T8. 对于平行反应 ，E2>E1，A2>A1，画出各步反应和总反应的lnk— 1图，并讨论主产T物随温度的变化。 三、判断题 1. 某反应的速度常数 k=4.62×10-2分-1，又初始浓度为0.1mol.dm-3，该反应的半衰期为15分。 2. 单分子反应称为基元反应，双分子反应和三分子反应称为复合反应。 3. 简单反应都是简单级数反应；简单级数的反应不一定就是简单反应。 4. 双分子反应一定是二级反应 5. 当温度一定时，化学反应的活化能越大其反应速率越大。 6. 在同一反应中各物质的变化速率相同。 7. 若化学反应由一系列基元反应组成，则该反应的速率是各基元反应速率的代数和。 8. 单分子反应一定是基元反应。 9. 双分子反应一定是基元反应。 10. 零级反应的反应速率不随反应物浓度变化而变化。 11. 若一个化学反应是一级反应，则该反应的速率与反应物浓度的一次方成正比。 12．一个化学反应进行完全所需的时间是半衰期的2倍。 13．一个化学反应的级数越大，其反应速率也越大。 14．若反应 A + B═Y + Z的速率方程为：r=kcAcB，则该反应是二级反应，且肯定是双分子反应。 15．对于一般服从阿累尼乌斯方程的化学反应，温度越高，反应速率越快，因此升高温度有利于生成更多的产物。 16．若反应(1)的活化能为E1，反应(2)的活化能为E2，且E1 > E2，则在同一温度下k1一定小于k2。 17. 若化学反应的ΔrUm＜0，则该化学反应的活化能小于零。 18．对平衡反应A═Y，在一定温度下反应达平衡时，正逆反应速率常数相等。 19．平行反应，k1/k2的比值不随温度的变化而变化。 20．复杂反应的速率取决于其中最慢的一步。 21．反应物分子的能量高于产物分子的能量，则此反应就不需要活化能。 22．温度升高。正、逆反应速度都会增大，因此平衡常数也不随温度而改变。 23．碰撞理论成功处之一，是从微观上揭示了质量作用定律的本质。 24．确切地说：“温度升高，分子碰撞次数增大，反应速度也增大”。 25．过渡状态理论成功之处，只要知道活化络合物的结构，可以计算出速率常数k。 26．选择一种催化剂，可以使ΔG > 0的反应得以进行。 1 27．多相催化一般都在界面上进行。 28．光化学反应的初级阶段A + hv……P的速率与反应物浓度无关。 29．酸碱催化的特征是反应中有酸或碱存在。 30．催化剂在反应前后所有性质都不改变。 31．按照光化当量定律，在整个光化学反应过程中，一个光子只能活化一个分子，因此只能使一个分子发生反应。 四、选择题 1.下列复杂反应由所示的基元反应组成为： Ak1k2k32B B?C???D 则下列速度表示式中何者正确（ ）。 (A) dCA/dt =－k1 CA +2 k2CB2 (B) dCB/dt = k1 CA－2 k2CB2－k3CBCC (C) dCC/dt = －k3CB3CC 2. 基元反应 A → P+ …… 其速度常数为k1，活化能 Ea1= 80kJ.mol-1 基元反应 B → P+ …… 其速度常数为k2，活化能 Ea2= 100kJ.mol-1 当两反应在25℃进行时，若频率因子 A1= A2,则（ ）。 (A) k1= k2 (B) k1＞k2 (C) k1＜k2 3. 某反应，反应物反应掉5/9所需的时间是它反应掉1/3所需时间的2倍,这个反应是（ ）。 (A) 一级 (B) 二级 (C) 零级 4．已知某化学反应速率常数的单位是mol·m-3·S-1 则该化学反应的级数为（ ）。 （A）零级 （B）一级 （C）二级 5．若反应物的浓度1/C与时间t呈线性关系则此反应为（ ）。 （A）零级反应 （B）一级反应 （C）二级反应 － 6.已知基元反应 A＋B → P＋······ 的活化能Ea＝100kJ·mol1，在定容条件下，在50℃时，起始浓 － 度CA，0＝CB，0＝a mol·dm3时，测得其半衰期为t1/2，在相同的起始浓度100℃时，半衰期为t1/2ˊ则（ ）。 A. t1/2ˊ＜t1/2 ； B. t1/2ˊ＝ t1/2 ； C. t1/2ˊ＞t1/2 。 － 7. 已知基元反应 A＋B → P＋······ 在定容条件下，在100℃时，起始浓度CA，0＝CB，0＝a mol·dm3， － 其半衰期为t1/2，若起始浓度CA，0＝CB，0＝b mol·dm3，其半衰期为t1/2ˊ，当a＞b时（ ）。 A. t1/2＞t1/2ˊ ； B. t1/2＝ t1/2ˊ ； C. t1/2＜t1/2ˊ。 8. 反应2N2O5(g) → 2 N2O4(g)＋O2(g) 当N2O5消耗掉3/4所需时间是半衰期的2倍，则此反应为（ ）。 A.0级 B.1级 C.2级 9. 若反应aA → P＋······ , A反应掉7/8的时间是反应掉1/2的7倍，则此反应为（ ）。 A.0级 B.2级 C.3级 10. 某反应的半衰期与反应掉3/4所需时间之比为1/3，则此反应为（ ）。 A.0级 B.1级 C.2级 － 11. 反应 A＋B → C＋D为二级反应，当CA，0＝CB，0＝0.02 mol·dm3时，反应转化率达90％需 － 80.8min，若CA，0＝CB，0＝0.01 mol·dm3时，反应达同样转化率需时为（ ）。 A. 40.4min B. 80.8min C. 161.6min 12.二级反应的1/C～t作图为一直线，直线的斜率为slope，则此反应速率常数k为（ ）。 A. k=slope B. k=－slope C. k=slope/C0 13.零级反应的C～t作图为一直线，直线的斜率为slope，则此反应速率常数k为（ ）。 A. k=slope B. k=－slope C. k=slope/C0 14.某反应1/C～t作图为一直线，则该反应为（ ）。 A.0级 B.1级 C.2级 15.某反应C～t作图为一直线，则该反应为（ ）。 A.0级 B.1级 C.2级 16.对于一个化学反应来说，在下列说法中的那一种是正确的（ ）。 A. ΔS0越负，反应速率越快 B. ΔH越负，反应速率越快 C. 活化能越大，反应速度越快 D. 活化能越小，反应速度越快 2 17.对于基元反应（ ）。 A. 反应级数与反应分子数总是相同的 B. 反应级数与反应分子数总是不相同 C. 反应级数与反应分子数不一定总是相同或不相同 18．反应3O2→2O3，其速率方程 -d[O2]/dt = k[O3]2[O2] 或 d[O3]/dt = k'[O3]2[O2]，那么k与k'的关系是（ ）。 A．2k ＝ 3kˊ B. k ＝ kˊ C．3k ＝ 2kˊ D. 1/2k ＝ 1/3kˊ 19．关于反应速率v，表达不正确的是（ ）。 (A) 与体系的大小无关而与浓度大小有关 ； (B) 与各物质浓度标度选择有关 ； (C) 可为正值也可为负值 ； (D) 与反应方程式写法有关 。 20．进行反应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0.3 mol·s-1，则此时G的生成速率为(单位：mol-1·dm3·s-1) （ ）。 (A) 0.15 ； (B) 0.9 ； (C) 0.45 ； (D) 0.2 。 21．基元反应体系aA + dD→gG的速率表达式中，不正确的是（ ）。 (A) -d[A]/dt = kA[A]a[D]d ； (B) -d[D]/dt = kD[A]a[D]d ； (C) d[G]/dt = kG[G]g ； (D) d[G]/dt = kG[A]a[D]d 。 22．某一反应在有限时间内可反应完全，所需时间为c0/k，该反应级数为（ ）。 (A) 零级 ； (B) 一级 ； (C) 二级 ； (D) 三级 。 23．某一基元反应，2A(g) + B(g) →E(g)，将2mol的A与1mol的B放入1升容器中混合并反应，那么反应物消耗一半时的反应速率与反应起始速率间的比值是（ ）。 (A) 1∶2 ； (B) 1∶4 ； (C) 1∶6 ； (D) 1∶8 。 24．关于反应级数，说法正确的是（ ）。 (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)催化剂不会改变反应级数 ； (D)反应级数都可以通过实验确定 。 25．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（ ）。 (A) t1 = 2t2 ； (B) t1 = 4t2 ； (C) t1 = 7t2 ； (D) t1 = 5t2 。 26．某反应只有一种反应物，其转化率达到75％的时间是转化率达到50％的时间的两倍，反应转化率达到64％的时间是转化率达到x％的时间的两倍，则x为（ ）。 (A) 32 ； (B) 36 ； (C) 40 ； (D) 60 。 27.有相同初始浓度的反应物在相同的温度下，经一级反应时，半衰期为t1/2 ；若经二级反应，其半衰期为t1/2'，那么（ ）。 (A) t1/2 = t1/2' ； (B) t1/2 > t1/2' ； (C) t1/2 < t1/2' ； (D) 两者大小无法确定 。 28．某一气相反应在500℃下进行，起始压强为p?时，半衰期为2秒；起始压强为0.1p?时半衰期为20秒，其速率常数为（ ）。 (A) 0.5 s-1 ； (B) 0.5 dm3·mol-1·s-1 ； (C) 31.69 dm3·mol-1·s-1 ； (D) 31.69 s-1 。 29．某化合物与水相作用时，其起始浓度为1 mol·dm-3，1小时后为0.5 mol·dm-3，2小时后为0.25 mol·dm-3。则此反应级数为（ ）。 (A) 0 ； (B) 1 ； (C) 2 ； (D) 3 。 30．某反应速率常数k = 2.31 × 10-2mol-1·dm3·s-1，反应起始浓度为1.0 mol·dm-3，则其反应半衰期为（ ） (A) 43.29 s ； (B) 15 s ； (C) 30 s ； (D) 21.65 s 。 31．某反应完成50％的时间是完成75％到完成87.5％所需时间的1/16，该反应是（ ）。 (A) 二级反应 ； (B) 三级反应 ； (C) 0.5 级反应 ； (D) 0 级反应 。 32．某反应速率常数k为1.74 × 10-2mol-1·dm3·min-1，反应物起始浓度为1mol·dm-3时的半衰期t1/2与反应物起始浓度为2 mol·dm-3时的半衰期t1/2' 的关系为（ ）。 (A) 2t1/2 = t1/2' ； (B) t1/2 = 2t1/2' ； (C) t1/2 = t1/2' ； (D) t1/2 = 4t1/2' 。 33．某反应进行时，反应物浓度与时间成线性关系，则此反应之半衰期与反应物最初浓度有何关系? (A) 无关 ； (B) 成正比 ； (C) 成反比 ； (D) 平方成反比 。 34．反应A + B → C + D的速率方程为r = k[A][B] ，则反应（ ）。 (A) 是二分子反应 ； (B) 是二级反应但不一定是二分子反应； (C) 不是二分子反应 ； (D) 是对A、B 各为一级的二分子反应 。 3
4第十一章化学动力学
