化學(xué)動(dòng)力學(xué)習(xí)題課件市公開(kāi)課一等獎(jiǎng)省賽課微課金獎(jiǎng)?wù)n件

第十一章化學(xué)動(dòng)力學(xué)習(xí)題一、概念題1、在一定溫度下，反應(yīng)A+B2D反應(yīng)速率既可表示為-dcA/dt=kAcAcB,也可表示為dcD/dt=kDcAcB．速率系數(shù)kA和kD關(guān)系為（）．化學(xué)動(dòng)力學(xué)習(xí)題課件第1頁(yè)1/42２、

反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g),反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，反應(yīng)物按計(jì)量比混合而且無(wú)產(chǎn)物C存在（即pC,0=0）,若將以B壓力改變來(lái)表示消耗速率-dpB/dt換成以總壓p

表示-dp/dt

時(shí)，則（-dp/dt）/（-dpB/dt）=（）。t=0pA,0pB,00t=t

pApB2/3(pB,0-pB)

解：（1） A（g）+3B(g)

2C(g)因pA=1/3pB(pC,0=0且pA,0=1/3pB,0）,化學(xué)動(dòng)力學(xué)習(xí)題課件第2頁(yè)2/423、

一定T、V下，反應(yīng)A(g)B(g)+D(g)當(dāng)pA,0=100kPa時(shí)，反應(yīng)半衰期t1/2=25min;當(dāng)pA,0=200kPa時(shí)，反應(yīng)半衰期t1/2=50min。此反應(yīng)級(jí)數(shù)n=(),反應(yīng)速率系數(shù)k=（）。解：由題給數(shù)據(jù)可知，在一定T、V下，反應(yīng)半衰期與反應(yīng)物初始?jí)毫Τ烧?，此反?yīng)必為零級(jí)反應(yīng)，故n=0,k=p

A,0/2t1/2=100kPa/225S=2.0kPa.S-14、

在一定溫度下，液相反應(yīng)A+BD速率系數(shù)kA=42.5min-1，則CA從2.0mol.dm-3變到0.50mol.dm-3所需時(shí)間為t1，從0.40mol.dm-3變到0.10mol.dm-3所需時(shí)間為t2，則二者t2/t1=（）。解：由題給k單位可知，為一級(jí)反應(yīng)，kt=ln(c0/c)t2/t1=ln(0.4/0.1)/ln(2.0/0.5)=ln4/ln4=1化學(xué)動(dòng)力學(xué)習(xí)題課件第3頁(yè)3/425、已知某反應(yīng)反應(yīng)物不論其起始濃度CA，0為多少，反應(yīng)掉CA，02/3時(shí)所需時(shí)間相同，所以該反應(yīng)為（）級(jí)反應(yīng)。一6、溫度為500K時(shí)，某理想氣體恒容反應(yīng)速率系數(shù)kC=20mol-1.dm3.S-1.若改用壓力表示反應(yīng)時(shí)，則反應(yīng)速率系數(shù)kp=()。解：由kc單位，此反應(yīng)為二級(jí)反應(yīng)，n=2kp=kc(RT)1-n=kc/RT=4.8110-6Pa-1.s-17、2BD和2AC兩反應(yīng)均為二級(jí)反應(yīng)，而且k=Aexp(-Ea/RT)公式中指前因子A相同。已知在100oC下，反應(yīng)（1）k1=0.10dm-3.mol-1.S-1,而兩反應(yīng)活化能之差Ea,1–E

a,2=15000J.mol-1,那么反應(yīng)（2）在該溫度下速率系數(shù)k2=（）（填入詳細(xì)數(shù)值）解：依據(jù)k1=Ae-Ea,1/RT和k2=Ae-Ea,2/RT兩式相比得k1/k2=e-Ea,1+-Ea,2/RT,得k2=12.58dm3.mol-1.s-1化學(xué)動(dòng)力學(xué)習(xí)題課件第4頁(yè)4/428、反應(yīng)機(jī)理為

ABk1k-1tcAcB則此反應(yīng)速率方程-dcB/dt=()。k1cA-k-1

cB9、恒溫、恒容理想氣體反應(yīng)機(jī)理為A(g)D(g)B(g)k1k2反應(yīng)開(kāi)始時(shí)只有A(g)，任意時(shí)刻t時(shí)，A、B、D物質(zhì)量濃度分別為cA、cB和cD。則反應(yīng)物A(g)消耗速率可表示為-dcA/dt=().(k1+k2)cA化學(xué)動(dòng)力學(xué)習(xí)題課件第5頁(yè)5/4210、催化劑能夠大大縮短化學(xué)反應(yīng)抵達(dá)化學(xué)平衡時(shí)間，而不能改改變學(xué)反應(yīng)（）。平衡狀態(tài)11、某對(duì)行反應(yīng)A+BC+D,當(dāng)加入催化劑后其正、逆反應(yīng)速率常數(shù)分別從k1，k-1變?yōu)閗1’和k-1’，測(cè)得k1’=3k1

那么k-1’=（）k-1。k1k-13二、選擇題1、在T、V恒定條件下，基元反應(yīng)A(g)+B(g)D(g)則此反應(yīng)為()分子反應(yīng)，若初始濃度cA,0>>cB,0,即在反應(yīng)過(guò)程中物質(zhì)A大量過(guò)剩，其反應(yīng)掉物質(zhì)量濃度與cA,0相比較，完全能夠忽略不計(jì)。則此反應(yīng)級(jí)數(shù)n=().(A)2,2；（B）1,2;(C)2,1;(D)1,1C化學(xué)動(dòng)力學(xué)習(xí)題課件第6頁(yè)6/422、在指定條件下，任一基元反應(yīng)反應(yīng)分子數(shù)與反應(yīng)級(jí)數(shù)之間關(guān)系是（）。(A)反應(yīng)級(jí)數(shù)等于反應(yīng)分子數(shù)；（B）反應(yīng)級(jí)數(shù)小于反應(yīng)分子數(shù)；（C）反應(yīng)級(jí)數(shù)大于反應(yīng)分子數(shù)；(D)反應(yīng)級(jí)數(shù)等于或小于反應(yīng)分子數(shù)D3.基元反應(yīng)分子數(shù)是個(gè)微觀概念，其值（）。(A)

可為0、1、2、3；(B)只能是1、2、3這三個(gè)正整數(shù)；(B)

也可是小于1數(shù)值；（D）可正，可負(fù)，可為零B(A)

零級(jí)；（B）一級(jí)；（C）3/2級(jí)；(D)二級(jí)。4、反應(yīng)AB，若開(kāi)始時(shí)cB,0=0,A其始濃度為cA,0，當(dāng)反應(yīng)物完全轉(zhuǎn)化為B時(shí)，需時(shí)為t，而反應(yīng)掉A其始濃度cA,0二分之一時(shí)，所需時(shí)間為t1/2，測(cè)得t/t1/2=2，則此反應(yīng)級(jí)數(shù)為（）。A化學(xué)動(dòng)力學(xué)習(xí)題課件第7頁(yè)7/425、在化學(xué)動(dòng)力學(xué)中，質(zhì)量作用定律（）(A)適用任一恒溫反應(yīng)；（B）只適適用于理想氣體恒溫反應(yīng)；(C)只適適用于基元反應(yīng)；(D)只適適用于恒溫、恒容化學(xué)反應(yīng)。C化學(xué)動(dòng)力學(xué)習(xí)題課件第8頁(yè)8/42(A)

2;(B)2/3;(C)3/2;(D)3

6、反應(yīng)2A3B,其速率方程可表示為-dcA/dt=kAcA2cB-1或dcB/dt=kBcA2cB-1,則二者速率常數(shù)之比，即kA/kB=（）。B（A）

零級(jí)反應(yīng)；（B）一級(jí)反應(yīng)；（C）二級(jí)反應(yīng)；（D）0.5級(jí)反應(yīng)7、25oC時(shí)，氣相反應(yīng)2A(g)C(g)+D(g),反應(yīng)前A(g)物質(zhì)量濃度為cA,0，速率常數(shù)為kA，此反應(yīng)進(jìn)行完全（即cA=0）所需時(shí)間是有限，用符號(hào)t

表示，而且t

=cA,0/kA,則此反應(yīng)必為（）。A因?yàn)閏A,0-cA=kAt,當(dāng)cA=0時(shí)，t=t

=cA,0/kA(A)

B生成速率小于B消耗速率；(B)B生成速率等于B消耗速率；(C)B生成速率大于B消耗速率；(D)因條件不足，無(wú)法必定。8、連串反應(yīng)ABC,試驗(yàn)測(cè)得B為非?；顫娭虚g產(chǎn)物，當(dāng)反應(yīng)穩(wěn)定后，則（）。B化學(xué)動(dòng)力學(xué)習(xí)題課件第9頁(yè)9/42(A)

可能小與2；（B）必定為1；(C)可能大與2；（D）必定為2.9、基元反應(yīng)2AB,為雙分子反應(yīng)，此反應(yīng)級(jí)數(shù)（）D10、某放射性同位素蛻變反應(yīng)為一級(jí)反應(yīng)，已知其半衰期t1/2=6d,則經(jīng)過(guò)18d后，所剩同位素物質(zhì)量n，與原來(lái)同位素物質(zhì)量n0關(guān)系為（）。(A)

n=n0/3;(B)n=n0/4;(C)n=n0/16;(D)n=n0/8D解：一級(jí)反應(yīng)kt1/2=ln23kt?=ln(c0/c)=ln(n0/n)=3ln2=ln23所以n0/n=23=8,n=n0/8化學(xué)動(dòng)力學(xué)習(xí)題課件第10頁(yè)10/4211、平行反應(yīng)已知反應(yīng)（1）活化能Ea,1=80kJ.mol-1,反應(yīng)（2）活化能Ea,2=40kJ.mol-1，為有利于產(chǎn)物B(g)生成。應(yīng)該采?。ǎ┓椒?。(A)

恒溫反應(yīng)；（B）升高反應(yīng)溫度；（C）降低反應(yīng)溫度；（D）將副產(chǎn)物D(g)及時(shí)排除反應(yīng)器（2）

（1）

B(g),產(chǎn)物

D(g),副產(chǎn)物A(g)B化學(xué)動(dòng)力學(xué)習(xí)題課件第11頁(yè)11/42一、

簡(jiǎn)答題

1、零級(jí)反應(yīng)有哪些特征？一級(jí)反應(yīng)有哪些特征？零級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)特征:零級(jí)反應(yīng)kA單位：[c]

[t]-1零級(jí)反應(yīng)半衰期t1／2與反應(yīng)物A初始濃度cA,0成正比，而與kA成反比以{cA}～{t}作圖為一直線，直線斜率為－kA。一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)特征一級(jí)反應(yīng)kA單位：[t]-1。一級(jí)反應(yīng)半衰期t1／2與kA成反比，而與反應(yīng)物A初始濃度cA,0無(wú)關(guān)。以ln{cA}～{t}作圖為一直線，直線斜率為－kA?；瘜W(xué)動(dòng)力學(xué)習(xí)題課件第12頁(yè)12/422、反應(yīng)速率方程–dcA/dt=kA

cA2二級(jí)反應(yīng)有哪些特征？

二級(jí)反應(yīng)kA單位：[c]-1

[t]-1。只有一個(gè)反應(yīng)物二級(jí)反應(yīng)半衰期t1／2與反應(yīng)物A初始濃度cA,0和kA成反比。以1／{cA}～{t}作圖為一直線，直線斜率為kA。3、對(duì)行反應(yīng)和平行反應(yīng)各有什么特點(diǎn)？對(duì)行反應(yīng)特點(diǎn)1.凈速率等于正、逆反應(yīng)速率之差值2.抵達(dá)平衡時(shí)，反應(yīng)凈速率等于零3.正、逆速率系數(shù)之比等于平衡常數(shù)Ky=k1/k-14.在c～t圖上，抵達(dá)平衡后，反應(yīng)物和產(chǎn)物濃度不再隨時(shí)間而改變,趨近于平衡濃度化學(xué)動(dòng)力學(xué)習(xí)題課件第13頁(yè)13/42（3）平行反應(yīng)特點(diǎn)1.平行反應(yīng)總速率等于各平行反應(yīng)速率之和2.速率方程微分式和積分式與同級(jí)簡(jiǎn)單反應(yīng)速率方程相同，只是速率系數(shù)為各個(gè)反應(yīng)速率系數(shù)和。3.當(dāng)各產(chǎn)物起始濃度為零時(shí)，在任一瞬間，各產(chǎn)物濃度之比等于速率系數(shù)之比，若各平行反應(yīng)級(jí)數(shù)不一樣，則無(wú)此特點(diǎn)。4.用適當(dāng)催化劑能夠改變某一反應(yīng)速率，從而提升主反應(yīng)產(chǎn)物產(chǎn)量。5.用改變溫度方法，能夠改變產(chǎn)物相對(duì)含量?；罨芨叻磻?yīng)，速率系數(shù)隨溫度改變率也大。化學(xué)動(dòng)力學(xué)習(xí)題課件第14頁(yè)14/424、對(duì)于復(fù)雜反應(yīng)，任一中間產(chǎn)物B在何種條件下才能對(duì)其利用穩(wěn)態(tài)近似法處理？解：中間產(chǎn)物B非?；顫?，反應(yīng)能力很強(qiáng)，cB很小，且滿足dcB/dt=0。5、發(fā)生爆炸反應(yīng)主要原因是什么？熱爆炸和支鏈反應(yīng)爆炸6、催化劑能夠加緊反應(yīng)速率主要原因是什么？催化劑與反應(yīng)物生成不穩(wěn)定中間化合物，改變了反應(yīng)路徑，降低了反應(yīng)活化能?；瘜W(xué)動(dòng)力學(xué)習(xí)題課件第15頁(yè)15/421、50℃時(shí)，A物質(zhì)在溶劑中進(jìn)行分解反應(yīng)，反應(yīng)為一級(jí)，初速率

A0=1.0010-5mol·dm-3·s-1，1小時(shí)后速率

A=3.2610-6mol·dm-3·s-1。試求(1)kA;(2)t?;(3)cA0(2)t?=ln2/kA=2226s(3)cA0=

A0/kA=0.0321mol·dm-3解:(1)

A0=kAcA0，

A=kAcA，

A0/

A=cA0/cA化學(xué)動(dòng)力學(xué)習(xí)題課件第16頁(yè)16/422、

450℃時(shí)，試驗(yàn)測(cè)得氣相反應(yīng)3A+B2C在不一樣反應(yīng)物不一樣初始?jí)毫ο鲁跛俾蕯?shù)據(jù)以下：10.640.6655.3235.331.332.6621.331.331.331pB010-2/PapA010-4/Pa試驗(yàn)編號(hào)化學(xué)動(dòng)力學(xué)習(xí)題課件第17頁(yè)17/42試求動(dòng)力學(xué)方程式中

、

和kB。計(jì)算試驗(yàn)3條件下，B反應(yīng)掉二分之一所需時(shí)間。若已知活化能為188kJ·mol-1，試計(jì)算試驗(yàn)3在500℃時(shí)初速率?；瘜W(xué)動(dòng)力學(xué)習(xí)題課件第18頁(yè)18/42解:(1)化學(xué)動(dòng)力學(xué)習(xí)題課件第19頁(yè)19/42解:(2)(3)化學(xué)動(dòng)力學(xué)習(xí)題課件第20頁(yè)20/423.反應(yīng)A→B，340K時(shí)完成20%需3.2分鐘，300K時(shí)完成20%需12分鐘，求Ea。任何反應(yīng)其速率方程都能夠?qū)憺椋航猓夯瘜W(xué)動(dòng)力學(xué)習(xí)題課件第21頁(yè)21/42

4.理想氣體反應(yīng)2A(g)→2B(g)+D(g)在恒容容器中進(jìn)行，A半衰期與其初始?jí)毫﹃P(guān)系以下：900K1000KpA0/kPat?/spA0/kPat?/s39.2152048.021242.4140550.6201（1）試確定該反應(yīng)級(jí)數(shù)，并分別求900K和1000K時(shí)速率系數(shù)kA,p,kD,p。化學(xué)動(dòng)力學(xué)習(xí)題課件第22頁(yè)22/42（2）若在900~1000K范圍內(nèi)反應(yīng)Ea不隨T改變，試求Ea。（3）若在1000K反應(yīng)開(kāi)始時(shí)容器中只有壓力為53.3kPaA存在，試求系統(tǒng)總壓抵達(dá)64.0kPa所需要時(shí)間?；瘜W(xué)動(dòng)力學(xué)習(xí)題課件第23頁(yè)23/42.（1）∵A

t?

與pA0

成反比，故為二級(jí)反應(yīng)。化學(xué)動(dòng)力學(xué)習(xí)題課件第24頁(yè)24/42化學(xué)動(dòng)力學(xué)習(xí)題課件第25頁(yè)25/42(3)2A(g)→2B(g)+D(g)

t=0pA000

t=t

pApA0-pA

?(pA0-pA)化學(xué)動(dòng)力學(xué)習(xí)題課件第26頁(yè)26/425：等容氣相反應(yīng)A

Y速率系(常)數(shù)k與溫度T含有以下關(guān)系式：(1)計(jì)算此反應(yīng)活化能；(2)欲使A在10min內(nèi)轉(zhuǎn)化率抵達(dá)90%，則反應(yīng)溫度應(yīng)控制在多少？化學(xué)動(dòng)力學(xué)習(xí)題課件第27頁(yè)27/42解：(1)據(jù)Arrhenius公式：與經(jīng)驗(yàn)式對(duì)比，得Ea=9622K

R=80.0kJ

mol-1

(2)求T，t=10min，轉(zhuǎn)化率xA=0.9化學(xué)動(dòng)力學(xué)習(xí)題課件第28頁(yè)28/426反應(yīng)A+2B

Y速率方程為：（1）cA

0=0.1mol

dm

3，cB

0=0.2mol

dm

3，300K下反應(yīng)20s后cA=0.01mol

dm

3，問(wèn)再反應(yīng)20s后cA=？（2）反應(yīng)物初始濃度同上，定溫400K下反應(yīng)20s后cA=0.003918mol·dm

3，求活化能。化學(xué)動(dòng)力學(xué)習(xí)題課件第29頁(yè)29/42解：(1)再繼續(xù)反應(yīng)20s,解得(2)化學(xué)動(dòng)力學(xué)習(xí)題課件第30頁(yè)30/427反應(yīng)A2+B22AB反應(yīng)機(jī)理為：

B22B；2BB2；A2+2B2AB

試分別用平衡態(tài)處理法與穩(wěn)定態(tài)處理法導(dǎo)出總反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程式?；瘜W(xué)動(dòng)力學(xué)習(xí)題課件第31頁(yè)31/42解：按平衡態(tài)處理法，按穩(wěn)定態(tài)處理法，=2k1

cB2－2k

1

cB2－2k2cA2cB2=0；化學(xué)動(dòng)力學(xué)習(xí)題課件第32頁(yè)32/42試確定動(dòng)力學(xué)方程式中反應(yīng)級(jí)數(shù)

，

，及速率系(常)數(shù)k。8.500K時(shí)測(cè)得反應(yīng)aA(g)+bB(g)yY(g)+zZ(g)初始速率

0與反應(yīng)物A,B初始濃度cA,0,cB,0之間關(guān)系以下：cA,0×10

3/mol

dm

3

1.60 3.20 3.20 cB,0×10

3/mol

dm

3 3.20 3.20 6.52

0×10

6/mol

dm

3

min

18.4 33.7 69.0 化學(xué)動(dòng)力學(xué)習(xí)題課件第33頁(yè)33/42

解：由第1,第2組數(shù)據(jù)，

=2.2由第2,第3組數(shù)據(jù)，解得：

=2.005，

=1.01則

=2，

=1化學(xué)動(dòng)力學(xué)習(xí)題課件第34頁(yè)34/42由第1組數(shù)據(jù)，得k=1.03×103dm6·mol

2·min

1

由第2組數(shù)據(jù)，得k=1.03×103dm6·mol

2·min

1

由第3組數(shù)據(jù)，得k=1.04×103dm6·mol

2·min

1

故<k>=1.03×103dm6·mol

2·min

1?；瘜W(xué)動(dòng)力學(xué)習(xí)題課件第35頁(yè)35/429.在定溫定容下測(cè)得氣相反應(yīng)A+3B

2Y速率方程為：。在720K時(shí)，當(dāng)反應(yīng)物初始?jí)毫A,0=1333Pa，pB,0=3999Pa時(shí)測(cè)出得用總壓力表示初始反應(yīng)速率為：（1）試求上述條件下反應(yīng)初始反應(yīng)速率kA及氣體B反應(yīng)掉二分之一所需時(shí)間；化學(xué)動(dòng)力學(xué)習(xí)題課件第36頁(yè)36/42

解：（1） A+3B

2Yt=0pA,0pB,00t=t

pApB,0-3(pA,0-pA)2(pA,