(整理)4-化學(xué)動力學(xué)典型例題

精品文檔精品文檔一、選擇題.某反應(yīng)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(yīng)2dtdt2dt該反應(yīng)的)單分子反應(yīng)子數(shù)為5)雙分(0三分子反應(yīng)(D)不能確定.某反應(yīng)進(jìn)行完全的時間是有限的,且t_co/k,該反應(yīng)級數(shù)為(D)(A)一級(B)二級(C)三級(D)零級.當(dāng)某一反應(yīng)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(yīng)的級數(shù)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(yīng)，當(dāng)反應(yīng)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(yīng)，反應(yīng)物轉(zhuǎn)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(jīng)歷10個半衰期。．某反應(yīng)在起始物濃度下降一半時，其半衰期也縮短一半，則該反應(yīng)的級數(shù)為(D)(A)一級(B)1.5級(C)二級(D)零級.有一平行反應(yīng)(1)A^V^B,(2)A~K^D,已知反應(yīng)(1)的活化能大于反應(yīng)(2)的活化能，如下措施哪種不能改變產(chǎn)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(yīng)溫(5)加入合適催(D)降低反應(yīng)溫(A)提高反應(yīng)溫度化劑(C)延長反應(yīng)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(shù)。．兩個都是一級的平行反應(yīng)(1)，A—v^B(2)，設(shè)反應(yīng)開始時產(chǎn)物的濃度為零。A—K2^D下列結(jié)論不正確的是(C)k=k+k(A)k=k+k(A)表現(xiàn)12(C)E=E+E表現(xiàn)a,1a,2k(B)產(chǎn)

k2(D)t1/2[B]

br\ln2k+k12說明：速率系數(shù)是兩個速率系數(shù)之和，A和D是對的；產(chǎn)物濃度初始濃度為零時，產(chǎn)物濃度之比是速率系數(shù)之比。.9.某反應(yīng)在500K時，測得其速率系數(shù)為0.0462mE,反應(yīng)物的初始濃度為°」mol.dm3，則該反應(yīng)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(yīng)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(yīng)，長「和Kc的單位是相同的，二級反應(yīng)，Kc=KpRT\n級反應(yīng)，Kc=Kp(RT)n-111．某物質(zhì)轉(zhuǎn)化掉5/9所需時間是轉(zhuǎn)化掉1/3所需時間的2倍，則反應(yīng)的級數(shù)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(yīng)在同一升溫區(qū)E>E間內(nèi)升溫，若“1a2,則速率系數(shù)隨溫度變化(A)的關(guān)系(A)dlnkd變化(A)的關(guān)系(A)dlnkdlnk1>2（B）dTdTdlnk1dTdlnk2dT(C)（D）無法確定驗(yàn)活化能（A）(C)（D）無法確定驗(yàn)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(yīng)物dlnkdlnk1=；dTdT說明：dinkEa,一般Ea大于零，所以Ea1=dTRT2越大，速率系數(shù)隨溫度的變化率也越大。13.某等容反應(yīng)，在反應(yīng)進(jìn)度為1mol時，吸熱50J。設(shè)反應(yīng)為基元反應(yīng)，則該反應(yīng)的實(shí)分子平均能量之差值。對于吸熱反應(yīng)，產(chǎn)物分子的平均能量高于反應(yīng)物分子的平均能量，所以提供的活化能至少要等于產(chǎn)物所吸收的熱，一般總是大于這個值。而對于放熱反應(yīng)，活化能與所放的熱之間沒有什么關(guān)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(yīng)系統(tǒng)是非理想的(B)空間的位阻效應(yīng)(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(zhì)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(guān)的能量，它的數(shù)值要通過實(shí)驗(yàn)活化能Ea求算,Ec=Ea-(1/2)RT.根據(jù)過渡態(tài)理論，由n個氣相反應(yīng)物分子形成活化絡(luò)合物時的焓變廣￡與Arrhenius活化能E的關(guān)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(yīng)機(jī)理為HI+m-H+IH+H-H+1I+1+M—I+M則該反應(yīng)的量子效率(以反應(yīng)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(zhuǎn)化的反應(yīng)物分子數(shù)與吸收的光子數(shù)之比。Arrhenius活化能廠、閾能歹和活化焓目EE手H三者數(shù)值大小的關(guān)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(yīng)，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(shè)某反應(yīng)的計量方程為kf在該反應(yīng)系統(tǒng)中加入強(qiáng)電解質(zhì)，使系統(tǒng)的離子強(qiáng)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(yīng)速率系數(shù),ZA為A所帶的電荷，A為系數(shù)，I為離子強(qiáng)度。因?yàn)閆AZB0,為負(fù)的原鹽效應(yīng)，所以I增加，Kf減少，逆反應(yīng)ZAZB=0,離子強(qiáng)度的改變對Kb沒有影響。20．比表面是催化劑的重要參數(shù)之一。為了正確的測定催化劑比表面，在溫度和吸附質(zhì)的選擇上應(yīng)考慮(B)(A)高溫，只有化學(xué)吸附(B)低溫，只有物理吸附(C)高溫，同時有化學(xué)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(shù)據(jù)較準(zhǔn)。二、計算題1、根據(jù)化學(xué)計量方程，eE+fF=gG+hH,分別寫出其轉(zhuǎn)化速率和反應(yīng)速率的表示式。說明：經(jīng)d01dn(t),5==bdtVdtB經(jīng)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(yīng):A(g)=B(g)+C(g)經(jīng)1000s后，測得容器內(nèi)總壓力為120.0kPa。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)A(g)的半衰期與它的起始壓力無關(guān)。試計算在該溫度下，反應(yīng)的速率系數(shù)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(dǎo)率儀測定溶液在不同時刻的電導(dǎo)率，由此計算出溶液中堿濃度的變化，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：t/mm357101521[OH-]/(l0-3mol/d7.46.35.54.63.62.8m3)040438，半衰期；(2)計算反應(yīng)完成95%所需時間;(3)若反應(yīng)物起始濃度都增加一倍，計算速率系數(shù)、半衰期和完成95%所需的時間。

說明：隨反應(yīng)進(jìn)行，OH-的濃度不斷減少，電導(dǎo)率與OH-的濃度成線性關(guān)系。從而知道OH-的濃度變化情況。這種反應(yīng)一般是二級反應(yīng)。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(jù)：：k=x/{txa(a-x)}=11.66(m0ldm-3)-1min-1,t1/2=8.58min速率系數(shù)只與溫度有關(guān)，與反應(yīng)物起始濃度無關(guān)，速率系數(shù)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(yīng)的計量方程為：2A(g)+B(g)=C(g)實(shí)驗(yàn)測定得該反應(yīng)的速率方程為r=KPAPB。反應(yīng)50min后，測得總壓為40kPa，試求該反應(yīng)的速率系數(shù)k和反

應(yīng)至150min時系統(tǒng)的總壓力。說明：壓力與物質(zhì)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(yīng)器中發(fā)生的氣相反應(yīng)為：A(g)+2B(g)=C(g)已知反應(yīng)的速率系數(shù)與溫度的關(guān)系為：ln[K/(mol-i?dm3?s)-i]=-9622K/T+24.0(1)計算反應(yīng)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(nèi)使A(g)的轉(zhuǎn)化率為90%,計算應(yīng)控制的反應(yīng)溫度。三、推導(dǎo)出相應(yīng)的動力學(xué)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(yīng)時卻表現(xiàn)出完全不同的級數(shù)和反應(yīng)歷程。根據(jù)實(shí)驗(yàn)測定Cl2(g)+H2(g)為1.5級反應(yīng)，Br2(l)+H2(g)無簡單的反應(yīng)級數(shù)，I2(g)+H2(g)為二級反應(yīng)。試根據(jù)它們各自的反應(yīng)機(jī)理，推導(dǎo)出相應(yīng)的動力學(xué)方程：⑴Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g)的反應(yīng)機(jī)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(yīng)級數(shù)；反應(yīng)級數(shù)由實(shí)驗(yàn)測定；從反應(yīng)機(jī)理導(dǎo)出的速率方程和表觀活化能若與實(shí)驗(yàn)值一致，說明機(jī)理基本正確；（1）中間產(chǎn)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(chǎn)物濃度換成反應(yīng)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(yīng)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(yīng)機(jī)理2dt2vkJ2222的反應(yīng)機(jī)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(yīng)機(jī)理為①I2