A、1 mol·L-1 B、0.9 mol·L-1 C、0.2 mol·L-1 D、0.1 mol·L-1
2、在一密闭容器中充入一定量的H2和N2,经测定反应开始后3 s末的υ(H2)=0.3 mol·L-1·s-1,则3 s末NH3的浓度为( )。 A、0.45 mol·L-1 B、0.6 mol·L-1 C、O.9 mol·L-1 D、1.2 mol·L-1 3、在溶液中发生的反应,对反应速率不发生影响的因素是( )。 A、温度 B、压强 C、浓度 D、催化剂
4、在反应:C+CO2=2CO中,可使反应速率增大的措施是( )。
(1)增大压强 (2)升高温度 (3)通入CO2 (4)增加碳的量 (5)降低压强 A、(1)(2)(3)(4) B、(2)(3)(4)(5) C、(1)(2)(3) D、(2)(3)(4)
5、在N2+3H2=2NH3的反应中,经过一段时间后,NH3的浓度增加了0.6 mol·L-1,在此时间内用H2表示的平均反应速率为0.45 mol·L-1·s-1,所经过的时间是( )。 A、2s B、1s C、1.33s D、0.44s
6、测定化合物S的一种酶催化反应速率测定的实验数据如下表,则该反应级数为( )。
时间/min S浓度/(mol·L-1) 0 1.0 20 0.9 60 0.7 100 0.5 160 0.2 A、1 B、2 C、3 D、0
7、有一化学反应A+2B=2C,在250K时,其反应速率与浓度间的关系如下表,则该反应级数为( )。
A、1 B、2 C、3 D、0
实验序号 1 2 3 A的初浓度(mol·L-1) B的初浓度(mol·L-1) A初速度( mol·L-1 ·s-1) 0.10 0.10 0.20 0.01 0.04 0.01 1.2×10-3 4.8×10-3 2.4×10-3 8、上题反应速率常数k为( )。 A、1.2 mol·L-1 ·s-1 B、1.2 L ·mol-1·s-1 C、2.4mol·L-1 ·s-1 D、2.4 L ·mol-1·s-1 9、关于活化能叙述错误的是( )。
A、活化能是活化分子平均能量与反应物分子平均能量的差值; B、催化剂降低了反应的活化能,使化学反应速率加快; C、活化能一般为40-400kJ ·mol-1;
D、活化能是反应物分子平均能量与产物分子平均能量的差值。 10、关于催化剂叙述错误的是( )。
A、催化剂对正逆反应的速率影响是一样的;
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B、催化剂降低了反应的活化能,使化学反应速率加快; C、催化剂具有选择性;
D、催化剂增大了反应的活化能,使化学反应速率加快。 三、判断对错题:
1、任何反应的反应速率都是随时间而变化的。( )
2、温度升高使化学反应速率加快的原因是因为温度升高碰撞次数增多,从而使化学反应速率加快。( )
3、催化剂对正逆反应的速率影响是一样的。( )
4、有了化学反应方程式,就可以根据质量作用定律写出它的速率方程。( ) 5、一级反应一定是单分子反应。( ) 6、二级反应一定是双分子反应。( )
7、在速率方程中,各物质浓度的幂次等于反应式中各物质化学式前计量系数时,该反应即为基元反应。( )
8、逆反应的活化能在数值上等于正反应的活化能,只不过符号相反而已。( ) 9、反应级数只能是整数。( ) 10、零级反应的反应速率为0。( ) 四、计算题:
1、反应H2+I2=2HI为二级反应,其反应速率为υ=k[H2][I2],若H2和I2的浓度都为2.00 mol·L -1,该条件下反应速率为0.10 mol·L-1 ·s-1。(1)H2浓度为0.10 mol·L -1,I2浓度为0.50 mol·L –1时反应速率。(2)若该反应进行一段时间后,体系内H2浓度为0.60 mol·L -1,I2浓度为0.10 mol·L –1,HI浓度为0.20 mol·L –1,求反应的起始速率。
2、某一酶催化反应的速率常数,温度由300K升到310K时,增大为原来的2倍。求该酶催化反应的活化能。
3、某药物分解30%即失效,药物溶液的质量浓度为5.0 g·L-1,1 年后质量浓度降为4.2 g · L-1。若此药物分解反应为一级反应,计算此药物的半衰期和有效期限。 4、蔗糖的水解反应C12H22O11+H2O=C6H12O6(葡萄糖)+C6H12O6(果糖)虽是二级反应,当溶液的浓度很小时,由于H2O的浓度变化很小,因此可以当做一级反应处理。某温度时,初始浓度cA0= 0.500mol·L –1的蔗糖溶液在稀盐酸催化下发生水
解。已知速率常数k=5.32×10-3min-1。求(1)300min时,溶液中蔗糖的浓度;(2)蔗糖水解反应的半衰期。
5、元素放射性蜕变是一级反应。14C的半衰期为5730a(a代表年)。今在一古墓的木质样品中测得14C含量只有原来的68.5%。问此古墓距今多少年?
6、阿司匹林的水解反应为一级反应。373K下速率常数为7.92d-1(d代表天),活化能为56.484kJ·mol –1,求290K下水解30%所需时间。
7、药物进入人体后,一方面在血液中与体液建立平衡,另一方面由肾排除。达平衡时药物由血液移出的速率可用一级反应速率方程表示。在人体内注射0.50g四环
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素,然后在不同时刻测定其血药浓度,得如下数据,求(1)四环素在血液中的半衰期;(2)欲使四环素浓度不低于3.7mg · L-1,需间隔几小时注射第二次? t/h ρ/( mg · L-1) 4.0 4.8 8.0 3.1 12 2.4 16 1.5 8、丙酮二羧酸在水溶液中的分解反应在283K的速率常数为k1=1.08×10-4s-1,在333K的速率常数为k2=5.48×10-2s-1,求反应的活化能Ea和在310K的速率常数k3。
-3 –1-1
9、某一级反应A→B,在某温度下初速率为4.00×10 mol·L·min,120min时的速率为1.00×10-3 mol·L –1·min-1,求(1)反应速率常数;(2)反应的半衰期(3)反应物的初浓度。
习题答案
一、填空题:
1、加快,加快,活化能;2、0.6;3、0.05 mol·L-1·s-1;4、温度升高,反应速率加快;5、反应历程;6、υ=k[H2O2][H+] [Br-],3;7、慢反应;8、基元反应; 9、υ=k[NO]2[Br2],3,1.2×104L2 ·mol-2 ·s-1; 10、 实 例 夏天食物易变质 硫在氧气中比在空气中燃烧快 影响速率因素 温度 浓度 如何影响 升高温度,反应速率增大 增大反应物浓度,反应速率增大 粉状的碳酸钙与盐酸反应比块状的固体的比表面积 增大固体的比表面积,反应速率增大 碳酸钙反应快 氯酸钾与二氧化锰混合共热可快速催化剂 产生氧气 工业合成氨通常要在高压下进行 压强 使用催化剂,反应速率增大 增大气体物质的压强,反应速率增大 二、选择题: 1、D ;2、B;3、B;4、C;5、A;6、D;7、B;8、B;9、D;10、D 三、判断对错题:
1、×;2、×;3、√;4、×;5、×;6、×;7、×;8、×;9、×;10、× 四、计算题:
1、解:υ=k[H2][I2]; k=0.025 L ·mol-1 ·s-1;
(1)υ=k[H2][I2]=0.025×0.1×0.5=1.25×10-3 mol·L-1·s-1
(2)υ=k[H2][I2]=0.025×(0.6+0.1)×(0.1+0.1)=3.5×10-3 mol·L-1·s-1 2、解: k=Ae-Ea/RT;k=Ae-Ea/300R(1), 2k= Ae-Ea/310R(2),(2)÷(1)得: e-Ea/310R+Ea/300R =2,eEa (1/300-1/310) /R =2; Ea (1/300-1/310) /R =ln2; Ea=53594J ·mol-1=53.6kJ ·mol-1
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3、解:υ=-dc/dt=kc;-dc/c=kdt;积分-lnc=kt +常数;t=0时c= c0;常数= -lnc0;kt = lnc0/c;
k = ln5.0/4.2 = 0.17年-1;半衰期t1/2 = ln2/k = 0.693/0.17 = 4.1年;k t = ln c0 /c0(1-30%) = 0.35;
有效期t = 0.35 / 0.17 = 2.1年 4、解:(1)kt = ln (cA0/cA);lncA= lncA0- kt ;
lncA =ln0.500-5.32×10-3×300=-2.29;cA=0.101 mol·L –1 (2)t1/2=ln2/k=0.693÷5.32÷10-3=130 min;
5、解: kt = ln (cA0/cA);kt1/2= ln (1/50%);k= ln2÷t1/2=0.693÷5730=1.21×10-4a-1; kt = ln (1/68.5%);t = ln (1/68.5%)÷k=0.378÷1.21÷10-4=3127a
6、解:k1=Ae-Ea/RT1 ;k2=Ae-Ea/RT2 ;k2/k1= e-Ea/RT2/e-Ea/RT1;k2= k1e (1/T1-1/T2)Ea/R; k2= 7.92×0.00544=0.043 d-1;k2t = ln (cA0/cA);
t= ln (1/70%)÷k2 = ln1.43÷0.043=8.32d
7、解:kt = ln (cA0/cA);4k = ln (cA0/4.8);8k = ln (cA0/3.1);cA0=7.43 mg · L-1; k = ln (7.43/4.8)÷4=0.11;(1)t1/2 =ln2÷0.11=6.30h;(2)t =ln(7.43/3.7)÷0.11=6.34h 8、解:k1=Ae-Ea/RT1 ;k2=Ae-Ea/RT2 ;k2/k1= e-Ea/RT2/e-Ea/RT1;k2/k1= e (1/T1-1/T2)Ea/R; ln(k2/k1)= (1/T1-1/T2)Ea/R;ln(k2/k1)=6.23;(1/T1-1/T2)=5.31×10-4; Ea=6.23×8.314÷(5.31×10-4)=9.76×10-4J ·mol-1=97.6kJ ·mol-1 k3/k1= e-Ea/RT3/e-Ea/RT1= e (1/T1-1/T3)Ea/R;k3 = k1e (1/T1-1/T3)Ea/R; k3 =1.08×10-4×37.1=4.01×10-3 s-1 9、解:(1)v0=kcA0;v=kcA;cA0/cA =4.00×10-3÷(1.00×10-3) =4;kt = ln (cA0/cA); k = ln 4÷120=0.0116 min-1;
(2)kt1/2= ln (1/50%); t1/2= ln2÷k =0.693÷0.0116= 60min; (3)v0=kcA0;cA0=v0÷k=4.00×10-3÷0.0116= 0.345mol·L –1
第四章 化学平衡
教学重点内容
1、标准平衡常数:Kpo(压力);Kco(浓度)。aA+bBdD+eE;Kco=[D]d[E]e/[A]a[B]b 2、书写平衡常数的规则:(1)分子、分母分别为产物和反应物相对浓度或相对压力幂的乘积;(2)固体或纯液体不写入表达式;(3)稀溶液中的纯溶剂不写入表达式;(4)反应式写法不同,Kco表达式不同; (5)正逆反应的平衡常数值互为倒数。 3、标准平衡常数与反应ΔrGo 的关系:范特荷甫等温式 ΔrG =ΔrGo +2.303RTlg Qc;起始浓度商 Qc = cDd cE e /cAa cBb;ΔrGo =-2.303RTlg Kco; lg Kco= -ΔrGo /2.303RT;ΔrG = 2.303RTlg Qc / Kco; 4、浓度对化学平衡的影响:(1)、当Qc < Kco时, ΔrG<0;反应向正反应方向进行
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(2)当Qc > Kco 时, ΔrG>0;反应向逆反应方向进行(3)当Qc = Kco时 , ΔrG=0;反应处于平衡状态。 增大反应物浓度Qc < Kco时, ΔrG<0会使平衡向右移动;减小反应物浓度Qc > Kco, ΔrG>0会使平衡向左移动。
5、压力对化学平衡的影响:对有气体参加的化学反应,增大压力会使平衡向气体分子数目减少的方向移动。
6、温度对化学平衡的影响:ΔrGo =ΔrHo -TΔrSo; -2.303RTlg KPo=ΔrHo -TΔrSo; lg KPo= -ΔrHo/2.303RT +ΔrSo/2.303R;吸热反应ΔrHo >0, T升高KPo增大,平衡向右移动;放热反应ΔrHo <0 , T升高KPo减小,平衡向左移动
习 题
一、填空题:
1、化学反应自发过程的判据是吉布斯能变ΔG,一个化学反应若是自发过程则有ΔG (>0,<0,=0)。
2、增大反应物浓度会使平衡向 移动;减小反应物浓度会使平衡向 移动。增大生成物浓度会使平衡向 移动;减小生成物浓度会使平衡向 移动。 3、对有气体参加的化学反应,增大压力会使平衡向 的方向移动。
4、起始浓度商Qc = cDd cE e /cAa cBb;当Qc = Kco时 , ΔrG=0;反应处于 ;当Qc < Kco时, ΔrG<0,反应向 进行;当Qc > Kc? 时, ΔrG>0,反应向 进行。
5、增大反应物浓度Qc Kco时, ΔrG 0,会使平衡向右移动;减小反应物浓度Qc Kco, ΔrG 0,会使平衡向左移动。 6、1273K时反应FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g)的 Kco =0.5。若起始浓度c(CO)=0.05 mol·L-1, c(CO2)=0.01 mol·L-1, CO的转化率为 。 7、在1123K时反应CO(g)+H2O(g) CO2(g) +H2(g)的Kco =1.0,CO(g)和H2O(g)的起始浓度分别为2.00 mol·L-1和3.00 mol·L-1时, CO(g)的转化率为 。若从平衡体系中移走CO2使之浓度为0.25 mol·L-1 ,体系再达到平衡时CO(g)的总转化率为 。 二、选择题:
1、关于可逆反应N2O4(g)2NO2(g)叙述错误的是( )。 A、增大反应体系的压力,平衡向左移动; B、减小反应体系的压力,平衡向右移动; C、增大反应体系的压力,颜色变浅; D、增大反应体系的压力,颜色变深。 2、反应HAc(aq) H+(aq)+Ac-(aq),加入NaOH,平衡向( )移动。 A、左 B、右 C、不移动 D、以上都不对 3、反应HAc(aq) H+(aq)+Ac-(aq),加入NaAc,平衡向( )移动。
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