第七章 化学反应动力学
（3）半衰期在定温下有定值，与反应物的起始浓度无关；
（4）对同一反应，在相同的反应条件下，时间间隔相等，c与c0的比值不变； （5）反应物转化1/2，3/4和7/8所需时间的比值为： 1 ：2 ：3； （6）所有的分数衰期在定温下有定值。
13. 碰撞理论和过渡态理论是否对所有反应都适用？
答：不，这两个理论只适用于基元反应。基元反应是一步完成的反应，这两个速率理论是要描述这一步化学反应的过程，根据反应的各种物理和化学性质，定量计算反应速率系数。
14. 碰撞理论中的阀能Ec的物理意义是什么？与Arrhenius活化能Ea在数值上有什么关系？
答：阀能Ec是两个相对分子的相对平动能在连心线上的分量必须超过的临界值，此时的碰撞才是有效碰撞。Ea?Ec?12RT
?15. 过渡态理论中的活化焓 ??Hm 与Arrhenius活化能 Ea有什么不同？ r?答：（1）物理意义不同，??Hm是指反应物生成活化络合物时的焓变， Ea是指活化分子的r平均能量与反应物分子平均能量的差值。
（2）在数值上也不完全相等，对凝聚相反应，两者差 RT；对气相反应，差nRT，n是气相反应物的系数和。
Ea??rHm?RT （凝聚相反应） Ea??rHm?nRT （有气相参与的反应）
????16. 光化学初级反应的速率为什么通常等于吸收光速率，而与反应物的浓度无关？ 答： 因为在光化学初级反应中，一个光子活化一个反应物分子。而反应物一般是过量的，所以吸收光子的速率（即单位时间单位体积中吸收光子物质的量），就等于初级反应的速率。初级反应速率对反应物浓度呈零级反应。
A + hν → P
d?P?dt?Ia
17. 已知HI在光的作用下，分解为H2和I2的机理，试说出该反应的量子产率。反应机理如下： HI + hν → H + I H + HI → H2 + I I + I + M → I2 + M
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第七章 化学反应动力学
试说出该反应的量子产率。
答：量子产率应该等于1。因为碘化氢吸收了一个光子，生成了一个氢分子(或一个碘分子)。但该反应的量子效率应该等于2，因为吸收了一个光子，消耗了两个碘化氢分子。
18. 现在已有科学家成功地用水光解制备氢气和氧气。为什么阳光照在水面上看不到有丝毫氢气和氧气生成？
答：因为普通水中没有光敏剂。光化学反应的发生都要靠光敏剂吸收一定波长的光使自己活化，然后将能量传给反应物，使它发生化学反应。例如氢气光解时的汞蒸气和光合作用中的叶绿素都是光敏剂。
水光解的光敏剂在实验室规模已试制成功，如能大规模合成，而且又很便宜的话，就可以从水中提取氢气作燃料了。
19. 催化剂为什么会加快反应速率？
答： 这种问法不全面。催化剂不一定只会加快反应速率，也可能降低反应速率，所以应该说，催化剂可以改变反应速率。
改变反应速率的本质是改变反应历程，使各基元步骤活化能组成的总表观活化能降低或升高，从而改变了反应速率。所以凡有催化剂参与的反应就不是基元反应。
20. 合成氨反应在一定温度和压力下，平衡转化率为25%。现在加入一种高效催化剂后，反应速率增加了20倍，问平衡转化率提高了多少？
答：只要其他条件保持不变，平衡转化率仍然是25%。因为催化剂只能增加正、逆反应的速率，使系统缩短到达平衡的时间，而不能改变平衡的组成。同样，一个热力学认为不可能进行的反应，任何催化剂都不能使它进行。
21. 总结二级反应（a =b）有哪些特点？ 答：（1）
1a?x?t呈线性关系；
（2）速率系数的单位是[浓度]-1[时间]-1 （3）半衰期与反应物起始浓度成正比；
（4）反应物转化1/2，3/4和7/8所需时间的比值为： 1:3:7
二、概念题
题号 选项 题号 选项 1 D 11 C 2 C 12 B 3 C 13 C 4 C 14 D 5 D 15 B 6 C 16 B 7 A 17 C 8 D 18 C 9 D 19 C 10 B 20 D 第 37 页 共 86 页 yxs
第七章 化学反应动力学
1. 某化学反应的动力学方程式为2A →P，则动力学中表明该反应为（ ）。
（A）二级反应 （B）基元反应 （C）双分子反应 （D）无确切意义
答：（D）基元反应可以用质量作用定律写出速率方程，质量作用定律只适用于基元反应，另外，只有基元反应才能讲分子数。
2. 某化学反应的计量方程式为A+2B?k??C+DA，实验测定到其速率系数为k=0.25（mol·L）·s（ ）。
（A）零级 （B）一级 （C）二级 （D）三级 答：（D）根据其速率系数k=0.25（mol·L-1）-1·s-1的单位可知n =1-（-1）=2。 3. 某化学反应，已知反应的转化率分数y?（ ）。
（A）
3259-1
-1
-1
所用时间是y?13所用时间的2倍，则反应是
级反应 （B）二级反应 （C）一级反应 （D）零级反应
11?y5913答：（C）根据ln应。
?kt可知y?所用时间是y?所用时间的2倍，故反应为一级反
4. 当一反应物的初始浓度为 0.04 mol·dm-3时，反应的半衰期为 360 s，初始浓度 为 0.024 mol·dm-3时，半衰期为 600 s，此反应为： ( )
（A）零级 （B）1.5 级 （C）2级 （D）1 级 答：（C）这反应符合起始物浓度相等的二级反应的特点，半衰期与起始物浓度成反比。 5. 有一放射性元素，其质量等于8g，已知它的半衰期t1/2?10d，则经过40d后，其剩余的重量为（ ）。
（A）4g （B）2g （C）1g （D）0.5g 答：（C）根据t1/2?ln2k和lna0at?kt，则有at?116a0?116?8?0.5g。
?C+D，如果使起始浓度减小一半，其半衰期便缩短一半，则反应 6. 对于反应A??k级数为（ ）。
（A）1级 （B）2级 （C）零级 （D）1.5级反应 答：（C）零级反应的半衰期与起始物浓度成正比。
7. 某基元反应，在等容的条件下反应，当反应进度为1mol时，吸热50kJ，则该反应的实验活化能Ea值得大范围为（ ）。
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第七章 化学反应动力学
（A）Ea≥50kJ·mol （B）Ea<50kJ·mol （C）Ea=-50kJ·mol （D）无法确定
-1
-1
-1
答：（A）在等容条件下，在数值上也不完全相等，对凝聚相反应，两者差 RT；对气相反应，差2RT，n是气相反应物的系数和。
Ea??rUm?RT （凝聚相反应） Ea??rUm?2RT（有气相参与的反应）
????8. 对于一般化学反应，当温度升高时，下列说法正确的是（ ）。
（A）活化能明显降低 （B）平衡常数一定变大 （C）正、逆反应的速率系数成正比 （D）反应到达平衡的时间变短 答：（D）对于一般化学反应，当温度升高时反应速率一般增大。
9. 某化学反应，温度升高1K，反应的速率系数增加1%，则该反应的活化能的数值约为
（ ）。
（A）100RT （B）10RT （C）RT （D）0.01RT 答：（D）根据Arrhenius经验公式lnk2k1?2
2
2
2
Ea?11?1.012??RT 则有Ea=T??T?1?Rln??，
1R?T1T2?k，E1a，12a，210. 有一平行反应（1）A??（2）A????B，???D,已知反应（1） 的活化能 Ea,1
k，E大于反应（2）的活化能 Ea,2，以下措施中哪一种不能改变获得 B 和 D 的比例（ ）。
（A）提高反应温度 （C）加入适当催化剂
（B）延长反应时间 （D）降低反应温度
答：（B）延长反应时间既不能改变反应速率系数，又不能改变反应的活化能，所以不能改变获得 B 和 D 的比例。
1a，12a，2??B，A?????C，11. 有两个都是一级的平行反应A?? 设开始反应时的浓度都
k，Ek，E等于零。下列哪个结论是不正确的（ ）。
（A）k总 = k1+ k2 （B）k1/k2= [B]/[C]
（C）E
总
= Ea,1 + Ea,2 （D） t1=
2ln2k1?k2
答：（C）平行反应的表观活化能不等于组成平行反应的两个基元反应的活化能之和。
?k1?12. 某总包反应的表观速率系数k?2k2???2k4?1/2，则表观活化能与基元反应活化能之间的
关系为（ ）.
?A. Ea?2Ea，212?Ea，1?2Ea，4? B.
Ea?Ea，?212?Ea，1?Ea，4?
1/2C. Ea?Ea，2?Ea，?1E?E?Ea，?E D. ?aa，2?1a，42Ea，4??第 39 页 共 86 页 yxs
第七章 化学反应动力学
EaRT答：（B）根据Arrhenius经验公式k?AexpEaRTEa，2RTEa,1?-RT?A1expEa,4?-?2AexpRT?4-，则：
1/21??2??Ea，1?Ea，4???Ea，2??-RTk?Aexp-?2A2exp-?????1/2?A1??2A2???2A4?exp，故：
Ea?Ea，?212?Ea，4? ?Ea，113. 在简单碰撞理论中，有效碰撞的定义是（ ）。
（A）互撞分子的总动能超过Ec （B）互撞分子的相对总动能超过Ec
（C）互撞分子的相对平动能在联心线上的分量超过Ec （D）互撞分子的内部动能超过Ec
答：（D）根据简单的硬球碰撞模型，只有互撞分子的相对平动能在联心线上的分量超过阈能Ec时，这时的碰撞才是有效的。
14. 在300K时，某基元反应的阀能Ec=83.68 kJ·mol，则有效碰撞的分数值等于（ ）。
（A）3.719×10-14 （B）6.17×10-15 （C）2.69×10-11 （D）2.69×10-15 答：（D）根据有效碰撞理论有q?e?Ec/RT-1
，q?e?83.68?103/8.314?300=2.69?10-15。
15. 在碰撞理论中，校正因子P小于1的主要原因是（ ）。
（A）反应体系是非理想的 （B）空间的位阻效应 （C）分子碰撞的激烈程度不够 （D）分子间的作用力
答：（B）有的分子碰撞的激烈程度单从能量角度考虑已经可以引发反应，但是由于空间的位阻效应，能量不能传递到要破裂的化学键上，所以反映仍不能发生，使校正因子P小于1。 16. 已知某液相双分子反应是基元反应，它的实验活化能为Ea，根据过渡态理论，Ea与该反应的活化焓?rHm之间的关系是（ ）。
?（A） Ea= ?rHm?
? （B）Ea= ?rHm- RT
?（C）Ea= ?rHm+ RT
? （D）Ea= ?rHm/ RT
答：（C）凝聚相反应的活化焓比活化能小一个RT。
17. 在过渡态理论的计算速率系数的公式中，因子kBT/h对所有反应几乎都一样的，所以称为普适因子。在通常反应温度（设为500K）下，其值约为（ ）。
（A）103s-1 （B）1013s （C）1013s-1 （D）103s
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