动力学
一、选择题:
1. 有化学反应 aA?bB?gG?hH,反应过程中各物质的实际反应速率之间始终存
在
vAvBvGvH,则该反应 ( ) ???abghA. 必须是基元反应 B. 只能是简单反应 C. 只能是复合反应 D. 可以是任何反应 2. A + B → 2D为基元反应,该反应的速率方程应为:vD?dcD?( ) dt22A.kDcAcB B.kDcAcBcD C.kAkBcAcB D.kDcD
3. 基元反应的分子数是个微观的概念,其值为 ( )
A. 0,1,2,3 B. 只能是1、2、3、这三个正整数 C. 可以是小于1的数值 D. 可正、可负、可为零 4. 反应A + B → P 的动力学方程为 ?dcAcc则该反应的总级数为 ( ) ?kAAB,
dtcPA. 零级反应 B. 一级反应 C. 二级反应 D. 三级反应 5. 化学反应速率方程的一般形式为 vA??dcAn1n2?kcAcB???,对此式的理解不正确的dt是 ( )
A. 反应总级数为各组分反应分级数的代数和
B. 反应的总级数可以为零级、分数级如1/2级、2/3级等 C. 各组分的分级数等于化学方程式中相应物质的计量系数 D. 速率方程式中可能出现产物的浓度项 6. 对气相反应,可以用浓度来表示速率方程 ?dcAn1?k1cA,也可以用压力来表示速dt率方程 ?dpAn2?k2pA,二者的速率常数和反应级数存在如下关系( ) dtA. k1 = k2,n1 = n2 B. k1 ≠ k2,n1 = n2 C. k1 = k2,n1 ≠ n2 D. k1 ≠ k2,n1 ≠ n2 7. 下列描述中,属零级反应动力学特征的有( )
A. 1/c对时间t作图为一条直线 B.速率常数的单位是(时间)-1 C. 半衰期与反应物起始浓度无关 D. 反应速率与反应物浓度无关 8. 下列描述一级反应特征,不正确的是 ( ) A. ln c对时间t作图为一条直线 B. 半衰期与反应物起始浓度成反比
C.同一反应,当反应物消耗的百分数相同时所需的时间一样 D.速率常数的单位是(时间)-1
9. 下列描述二级反应特征,不正确的有 ( ) A. 反应速率与反应物浓度的二次方成正比 B. 半衰期与反应物起始浓度成反比
C. 同一反应,当反应物消耗的百分数相同时所需的时间一样
-1
D. 速率常数的单位是 (浓度·时间)
3-1-1-3
10. 某反应速率常数为1.25 dm·mol·min ,则反应物的浓度从1 mol·dm 变到0.5
-3
mol·dm 所需的时间是( ) A. 0.8 s B. 24 s C. 48 s D. 1 h 11. 二级反应 2P → D的半衰期( )
A. 与P的初始浓度无关 B. 与P的初始浓度成正比 C. 与P的初始浓度成反比 D. 与P的初始浓度平方成正比 12. 一个反应的活化能为 83.68 kJ·mol-1。在室温27 ℃时,温度每增加1度,反应速率
常数增加的百分数为 ( )
A. 4% B. 88% C. 12% D. 50%
1213. 已知某复合反应的机理为A???B,B?D???P,则dcB / dt = ( )
kkA. k1cA + k2cBcD B. k1cA - k2cBcD C. k1cA - k1cB + k2cBcD - k2cP D. k1cB - k2cP 14. 若反应 A2 + B2 → 2AB 机理为
k1k2 (其中k2 = k AB) A2?B2???A2B2(慢),A2B2???2AB(快) 则 vAB??dcAB? ( ) dt2A.k1cA2cB2 B.2k2cA2cB2 C.2k2cAB D.2k1cA2cB2
15. 氢和氧的反应发展为爆炸是因为( ) A. 大量的引发剂引发 B. 直链传递的速率增加 C. 自由基被消除 D. 生成双自由基,形成支链
二、填空题
1. 某反应 A + 3B → 2Y,其经验速率方程为 ?dcA2?kAcAcB 。当CA,0 / CB,0 = 1/3 时,dt速率方程可简化为 ?dcA?k'c3A,则 k′= kA。 dt2. 放射性元素的蜕变是一级反应。某放射性元素同位素的半衰期为25天,经过75天后,其放射性为初始的 。
-3-1
3. 某反应 2A → P 的初始浓度为0.2 mol·dm,速率常数为 0.1 s,则此反应的半衰期t1/2 = s。
4. 某一级反应的反应物在35 min 内反应掉30%,则其反应速率常数为 min-1。
5. 某反应,反应物反应掉5/9所需时间恰是它反应掉1/3所需时间的2倍,则此反应级数n=_________。
-1
6. 某反应的速率常数k与温度T的关系为 lg(k/min) = -5223/(T/K) + 14.6,则反应的活化能Ea = kJ·mol-1。
三、判断题:
1. 对同一反应,速率常数的值与催化剂有关。 ( ) 2. 反应级数不同,速率常数的单位也不同。 ( ) 3. 零级反应的半衰期与初始浓度成反比。 ( ) 4. 活化能越大,反应进行得越快。( )
5. 阿累尼乌斯方程的指前因子与速率常数具有相同的量纲。 ( ) 6. 阿累尼乌斯方程只适用于基元反应。 ( )
四、计算题
-3
1. 蔗糖在酸溶液中的水解为一级反应。现测得48℃、初始浓度为0.3 mol·dm 时,
20 min 内蔗糖的转化率x = 0.32。求(1)反应速率常数K及半衰期t1/2 ;(2)反应开始时反应速率v0 及20 min时的反应速率v t;(3)40 min后有多少蔗糖水解?
-1
2. 已知环氧乙烷分解反应在380℃时的速率常数为1.91×10-3 min,在450℃时的半衰
期为7.5min,试求该反应在400℃时的半衰期。
-3
3. 某反应的活化能Ea = 40 kJ·mol-1,测得300K、初始浓度为0.1 mol·dm 时, 速
3-1-1
率常数为2.31 dm·mol·min 。求 (1)反应级数n ; (2)300K、初始浓度
-3
为0.1 mol·dm时的半衰期t1/2 ;(3)350K时反应的速率常数。
-3-1
4. 已知蔗糖水解反应在27℃的速率常数 k = 4.00×10 min,此反应的活化能Ea =
133.89 kJ·mol-1。(1)试计算蔗糖水解反应的半衰期;(2)若反应温度为50℃,此时反应速率为27℃时的多少倍?(3)若使用酶催化剂,该反应的活化能变成39.33 kJ·mol-1,问在27℃时催化剂使反应速率增加了多少倍?(假设酶催化剂对指前因子无影响)。
5. 乙醛蒸气的热分解反应如下:CH3CHO(g) → CH4(g) + CO(g) ,反应的活化能Ea =
190.4 kJ·mol-1。518℃下在一恒容的容器中测得如下两组数据:
纯乙醛的初压pA,0 / kPa 40 80 半衰期t1/2/s 396.8 198.4 求:(1)反应级数及速率常数;(2)初压为40 kPa时,200 s后系统总压(3)在什么温度
下其速率常数为518℃时的2倍?
6. 反应 2A + B → 2P的机理为:
2A?A2(快速平衡)k2k1
k3A2?B???2P(慢反应)(1)
证明:?dcB2?k?cA?cB dt(2) 若k1、k2、k3对应的活化能依次为60、200、80 kJ·mol-1,该反应的表观活化能为多少?