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，就可以利用太阳能从水中制取氢气作燃料了。

19．催化剂为什么能加快反应速率？

答： 这个问题的问法不够全面。催化剂不一定只是加快反应速率，也可能降低反应速率，所以应该说，催化剂为什么可以改变反应速率。

改变反应速率的本质是改变反应历程，若使各基元步骤活化能组成的总表观活化能降低的话，就是正催化剂，可以加快反应速率。如果使总表观活化能升高，就是负催化剂，可以降低反应速率。凡是有催化剂参与的反应，就不再是基元反应了。

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%。因为催化剂只能同时增加正、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。催化剂不能改变?rGm和K的数值。 四．概念题参考答案

1．某化学反应的方程式为2A?P，则在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)。只给出了化学反应的计量方程，这是无法确定反应级数的。反应级数要用实验来确定。如果说该反应是基元反应，则根据质量作用定律，可以确定该反应为二级反应，也是双分子反应。

?C?D，实验测定得到其速率系数为2．某化学反应的计量方程为A?2B??k?0.25(mol?dm?3)?1?s?1，则该反应的级数为 （ ）

（A）零级反应 （B）一级反应

（C）二级反应 （D）三级反应

答：(C)。从化学反应的计量方程是无法确定反应的级数的，除非说明计量方程是基元反应。但是从速率系数的单位就可以确定这是一个二级反应，因为它符合二级反应的特征。

3．有某化学反应，已知反应物的转化分数y?k51时所需的时间，是y?所需时间的293倍，则该反应是 ( )

（A）

3级反应 （B）二级反应 2（C）一级反应 （D）零级反应

t59?1∶2，分数衰期之间呈倍数的关系，符合一级反应的特点，所以是答：(C)。t13∶一级反应。也可以采用尝试法，设反应为一级，将已知数据代入一级反应的定积分式

t13?111113ln?ln?ln k1?yk1?1k232 t5911191?3?13?ln5?ln?ln???2ln k1?9k4k?2?k2t13∶t59?1∶2，所以假设是正确的，反应的级数为一级。

4．当某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，则此反应为 ( ) (A) 零级反应 (B) 1.5 级反应

(C) 二级反应 (D) 一级反应

答：(C)。这反应符合起始物浓度相等的二级反应的特点，半衰期与起始物的浓度成反比。

5．有一个放射性元素，其质量等于8 g，已知它的半衰期t12?10 d，则经过40 d后，其剩余质量等于 ( )

（A）4 g （B）2 g （C）1 g （D）0.5 g

答：(D)。半衰期为10 d，那40 d相当于过了4个半衰期，即

8 g?4 g?2 g?1 g?0.5 g

?C?D，如果A的起始浓度减小一半，其半衰期也缩短一半，则6．对于反应A??反应的级数为 ( )

(A) 一级 (B) 二级 (C) 零级 (D) 1.5 级

答：(C)。零级反应的半衰期与反应物的起始浓度成正比。

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50 kJ。则该反应的实验活化能Ea值的大小范围是

（ ）

k?1（A）Ea?50 kJ?mol ?1（C）Ea=-50 kJ?mol

?1（B）Ea<50 kJ?mol

（D）无法确定

答：（A）。根据基元反应活化能的示意图，活化能是活化分子的平均能量与反应物分子的平均能量之差值。对于吸热反应，产物分子的平均能量高于反应物分子的平均能量，所以提供的活化能至少要等于产物所吸的热，一般总是大于这个数值。所以应该选（A）。而对于放热反应，活化能与所放的热量之间就没有什么关系，不好确定。

8．对于一般的化学反应，当温度升高时，下面说法正确的是 ( ) (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比例变化 (D) 反应到达平衡的时间变短

答：（D）。升高反应的温度，正、逆反应的速率系数都会变大，所以可以缩短到达平衡的时间。反应温度一般不会改变活化能的数值。平衡常数的数值是增大还是变小，要根据反

应是吸热还是放热而定，题目没有给出。正、逆反应的活化能一般不可能相等，所以正、逆反应的速率系数不会成比例地变化。

9．某化学反应，温度升高1 K，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 （C）RT2

2

（B）10RT

22 （D）0.01RT

答：（D）。根据Arrhenius公式的微分式，系数增加1%，相当于

Edlnk?a2，温度升高1 K，反应的速率dTRTdlnk?0.01，所以Ea?0.01RT2。 dTk,Ek,E12a,1a,2?B；②A????D。已知反应①的活化能大10．有一个平行反应，①A???于反应②的活化能，即Ea,1>Ea,2，以下措施中哪一种不能改变获得产物B和D的比例？ ( )

(A) 提高反应温度 (B) 延长反应时间 (C) 加入适当催化剂 (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，所以不能改变产物B和D的比例。提高反应温度，对活化能高的反应有利，即产物B的比例会提高。反之，降低反应温度，对活化能低的反应有利，产物B的比例会下降。加入适当催化剂，通常会加快主反应的速率，使主产物的比例提高。

12a,1a,2?B，A????C，设反应开始时，11．有两个都是一级的平行反应，A???k,Ek,E生成物的浓度都等于零。下列哪个结论是不正确的？ ( ) (A) k总?k1?k2

(B) k1/k2?[B]/[C] (D) t12? (C) E总?Ea,1?Ea,2

ln2

k1?k2答：(C)。级数相同的平行反应，其积分式和半衰期的表示式等，与同一级数的简单反应的相似，只是速率系数是两个平行反应速率系数的加和。如果反应开始时，没有生成物存在，则产物的浓度比就等于速率系数之比。但是，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，两个活化能之间的关系要从k总?k1?k2的关系式导出（代入Arrhenius公式的指数式，进行整理即可）。

?k?12．某总包反应的表观速率系数k?2k2?1?，则表观活化能Ea与基元反应活化能

?2k4?之间的关系为 （ ）

（A）Ea?2Ea,2?121Ea,1?2Ea,4? ?2

（B）Ea?Ea,2?1Ea,1?Ea,4? ?2

12（C）Ea?Ea,2?Ea,1?Ea,4

?Ea,1?（D）Ea?Ea,2???2E??

?a,4?答：(B)。将表观速率系数表示式的等式双方取对数，得

lnk?ln2?lnk2?1?lnk1?ln2?lnk4? 2将等式双方对温度T求微分，由于纯数值不是温度的函数，在求微分时等于零，所以得

dlnkdlnk21?dlnk1dlnk4?????? dTdT2?dTdT?在等式双方各乘以RT2，得 RT2dlnkdlnk21?2dlnk1dlnk4??RT2??RT?RT2? dTdT2?dTdT?2根据活化能的定义式，Ea?RT系为Ea?Ea,2?dlnk，就得到表观活化能Ea与基元反应活化能之间的关dT1Ea,1?Ea,4?。 ?2在表观速率系数中，速率系数的乘除关系，体现在表观活化能上是加减的关系，速率

系数的指数，就是活化能的系数。速率系数的系数，在活化能的关系式中不会出现，因为在取对数时已经分离开了，在对温度微分时其值为零。

13．在简单碰撞理论中，有效碰撞的定义是 ( ) (A) 互撞分子的总的动能超过阈能Ec

(B) 互撞分子的相对总的平动能超过阈能Ec

(C) 互撞分子的相对平动能，在连心线上的分量超过阈能Ec (D) 互撞分子的内部动能超过阈能Ec

答：(C)。根据简单的硬球碰撞模型，只有互撞分子的相对平动能，在连心线上的分量超过阈能Ec时，这时的碰撞才是有效的。

?114．在300 K时，某基元反应的阈能Ec?83.68 kJ?mol，则有效碰撞的分数值等于

( )

（A）3.719?10（C）2.69?10?14 （B）6.17?10?15

?11 （D）2.69?10?15答：(D)。根据有效碰撞分数的定义式

?Eq?e?Ec/RT?exp??c?RT ?exp???? ?83 680???15?2.69?10 ??8.314?300?所以在通常温度下，有效碰撞的分数是很小的，大部分的碰撞是无效的。