高中化学竞赛题--化学反应速率(2)

2018-12-11 23:12

碳的放射性同位素14C在自然界树木中的分布基本保持为总碳量的1.10×1013%。某考古队在一山洞中发现一些古代木头燃烧的灰烬,经分析14C的含量为总碳量的9.87×10-15

%,已知14C半衰期为5700年,试计算灰烬距今约多少年?

C组

39.在Haber制氮工艺的催化实验中,N2+3H2→2NH3,反应的速率如下式:

---

△[NH3]/△t=2.0×104mol·L1·s1

若无副反应,试以(1)N2 (2)H2来表示反应速率?

40.如果浓度单位为mol·L1,时间的单位为s,试求下列各类反应的速率常数k的单位?

(1)零级反应 (2)一级反应 (3)二级反应 (4)三级反应 (5)7级反应。

-8

41.在某地区污染大气中含有O3,稳态下[O3]始终为2.0×10mol/L;而且各污染

源每小时所产生的O3总浓度为7.2×1013mol/L。若O3被消耗的途径是一个二级反应

2O3→3O2

并定义其速率为-△[O3]/△t,试求消耗反应的速率常数?

42.在化学浴中病毒的制备过程失活,该失活过程是一级反应。在实验开始时病毒每分钟失活2.0%,

(1)计算该过程的k?

(2)50%病毒失活所需的时间? (3)75%病毒失活所需的时

43.用含酶的溶液来发酵糖,糖的起始浓度为0.12M,10h后减至0.06M,20h后减至0.03M。试计算反应级数及常数?

44.物质A和B之间的反应可以由A+B→C来表示。三个独立实验的反应速率观察值如下表所示,

计算各反应物的级数及速率常数?

45.乙酸酐与乙醇的酯化反应可以由如下方程式表示: (CH3CO)2O+C2H5OH→CH3COOC2H5+CH3COOH

A B

当反应在正己烷溶剂中进行时,速率可以用k[A][B]表示。当用乙醇(B)作溶剂时,速率可以用k[A]表示(两例中k的值是不同的)。试解释反应的表现级数的区别?

46.甲酸甲酯HCOOCH3在酸性溶液中水解,速率=k[HCOOCH3][H]

平衡方程为HCOOCH3+H2O→HCOOH+CH3OH。试说明为什么[H]会出现在速率表达式中,而它却没有出现在平衡方程式中?

47.高温下氯乙烷气体分解成乙烯及HCl,CH3CH2Cl→CH2CH2+HCl

在恒温恒容条件下进行实验,并用光度分析监测乙烯浓度的变化,获得数据如下:

试根据监测数据验证分解反应是否为一级反应?如果是一级反应,计算速率常数 48.25℃时在浓度为0.1M的吡啶的苯溶液中研究如下反应: CH3OH+(C6H5)3CCl→CH3OC(C6H5)3+HCl A B C 下列数据由三个独立实验获得,

试根据以上数据求速率表达式以及最佳速率常数平均值?单位取秒和摩尔浓度。 49.在某温度下物质A分解,测得的数据列于下表,试问对于A是一级反应还是二级反应?提示:以lg([A]/[A]0)对t作图,然后求算(△[A]/△t)/[A]2的比值,在很短的时间间隔内加以对比。

50.以联吡啶为螫合剂与Fe进行的配合反应,对其正向和逆向反应作了动力学研究。

++

对于配合反应:Fe2+3dip→Fe(dip)32

--+

25℃时的配合速率为:速率=(1.45×1013L3·mol3·s1)[Fe2][dip]3

--+

对于上反应的逆反应,配合物的离解速率为(1.22×104s1)[Fe(dip)32] 计算该配合物的稳定常数Ks?

51.已知碱性溶液中乙酸甲酯的水解,

--

CH3COOCH3+OH→CH3COO+CH3OH

---

此反应25℃时的速率=k[CH3COOCH3][OH],其中k=0.137L·mol1·s1。反应开

始时,乙酸甲酯和OH的浓度均为0.050M。试计算25℃下乙酸甲酯水解5.0%的时间?

52.在水溶液中某一级反应的反应速率太快以至于无法准确地测定反应时间,仅测得它的半衰期至少为2.0 ns。计算此反应k的最小值?

--

53.环丁烯气体异构化为丁二烯为二级反应,153℃下,k=3.3×104s1。计算此温度下40%异构化需要的时间?

54.可以从正逆两个方向用动力学方法处理如下平衡,

2+

PtCl42+H2OPt(H2O)Cl3+Cl 25℃离子强度为0.3时,

---------

△[PtCl42]/△t=(3.9×105s1)[PtCl42]-(2.1×103 L·mol1·s1)[Pt(H2O)Cl3][Cl],

计算离子强度为0.3时,PtCl42的配合常数K4。

55.H2O与O经双分子反应得到两分子OH,该气相反应对于了解高空大气层的某些

行为非常重要。500K时此反应的△H为72kJ,Ea为77kJ·mol1。计算由两分子OH重新形成H2O和O的双分子化合反应的Ea?

56.已知反应2A+B→产品,若反应的第一步为A的可逆的二聚反应,然后是A2与B的双分子反应。推测此反应的速率方程,假设平衡时A2的浓度远小于[A]。

57.已知在水溶液中有如下反应,

+--

2Cu2+6CN→2Cu(CN)2+(CN)2

+-

速率公式为k[Cu2]2[CN]6。若第一步很快地达到了配合平衡且形成相对不稳定(与

可逆的配合反应相比)的Cu(CN)3,试推导出满足观测到的动力学数据的控制步骤反应式。

58.研究(i-C3H7O)2POF在不同酸度下的水解反应发现,在特定温度下为一级反应,速率常数k与pH值有关,而与调整pH值的缓冲溶液的性质及浓度无关。k在pH值为4~7时相当稳定,但当PH值降至4以下或升至7以上时k会增大。试解释此现象?

59.已发现酮类化合物在适度碱性溶液条件下在下列反应中的反应速率是相等的。 (1)与Br2反应,酮类化合物上的一个H被取代

(2)由右旋酮类化合物转化为左旋等摩尔酮类化合物的酮类混合物

(3)与C=O基团相邻碳上的氢原子与溶剂中的氘原子交换。以上每个反应的速率

均等于k[酮][OH]且与[Br2]无关。试由这些观测结果推断反应机理?

60.许多自由基反应(如聚合反应)可由光敏化物质P来引发,它吸收光子后可分解为两个自由基。接着是链增长反应,即产生自由基R·;以及链终止反应即两个自由基结合为非自由基产物。主要的化学变化归结于链增长阶段,处于稳态的自由基的浓度很小。试推测一种合适的反应机理,并以此解释反应速率与光强度I的平方根成正比的关系?

----

61.对于碱性溶液中进行的反应:3BrO→BrO3+2Br,在80℃时以-△[BrO]/△t

--

表示的速率方程的速率常数为0.056L·mol1·s1。那么当反应速率方程用

(1)△[BrO3]/△t表示时其速率常数为多少?

(2)△[Br]/△t表示时其速率常数为多少?

62.A,B物质之间的反应可用化学计量表示成:A+B→C,在三组独立试验中其反应速率如下表所示,求反应级数和速率常数为多少?

63.把五个5.00mL浓度为1.0mol/L的试剂B分别加入到盛有5.00mL试剂A的五个容器中,其中A的浓度见下表,温度为25℃,其他条件不变,最初的反应速率也见下表另外一组实验是改变B的浓度,结果也见下表。问A,B的反应级数各为多少?速率常数

为多少?

64.在25℃时研究含有0.1mol/L吡啶的苯溶液中进行的反应: CH3OH+(C6H5)3CCl→CH3OC(C6H5)3+HCl A B C

所得的数据如下表。从表中可得出此反应符合何种速率方程?并以秒和物质的量浓度 为单位表示出速率常数的平均值。

65.化学反应:2NO(g)+Cl2(g)下:

2NOCl是在-10℃下进行的,所得数据如

(1)则相对于NO和Cl2的反应级数分别为多少? (2)在-10℃时此反应的速率常数是多少?

--

66.在碱性溶液中乙酸甲酯水解反应:CH3COOCH3+OH→CH3COO+CH3OH,符

---

合速率方程:速率=k[CH3COOCH3][OH],在25℃时k=0.137 L·mol1·sl。若一反应

混合物中乙酸甲酯的初始浓度一定,OH的浓度为0.050mol/L,则在25℃时乙酸甲酯水解50%需多少时间?

67.化学反应:A+2B→C+2D进行三次。在第二次反应中A的初始浓度及初始反应速率都是第一次反应的二倍;在第三次反应中各反应物的浓度都是第一次反应的二倍,初始反应速率也是第一次反应的二倍。则各反应物的反应级数分别为多少?

68.在一化学地中进行病毒灭活试验,发现此灭活过程对病毒的浓度来说是一个一级反应,在初始时发现病毒灭活率为每分钟2.0%,试估算此灭活过程的速率常数是多少?

69.下面的化学反应是在水溶液中进行的,其中配合物的浓度为0.100mol/L:

++-

[Co(NH3)5Cl]2+H2O→[Co(NH3)5(H2O)]3+Cl


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