第十一章动力学练习题
一、是非题（对的画√错的画×）
1、反应速率系数kA与反应物A的浓度有关。（ ） 2、反应级数不可能为负值。（ ） 3、一级反应肯定是单分子反应。（ ）
4、对二级反应来说，反应物转化为同一百分数时，若反应物的初始浓度越低，则所需时间越短。（ ）
5、对同一反应,活化能一定，则反应的起始温度愈低，反应的速率系数对温度的变化愈敏感。（ ）
6、阿累尼乌斯活化能的定义是Ea?RT2dlnkdT。（ ）
7、对于元反应，反应速率系数部随温度的升高而增大。（ ） 8、若反应A→Y，对A为零级，则A的半衰期 t1?2CA,02kA.。（ ）
9、设对行反应正方向是放热的，并假定正逆都是元反应，则升高温度更利于增大正反应的速率系数。（ ）
10、连串反应的速率由其中最慢的一步决定，因此速率控制步骤的级数就是总反应的级数。（ ）
11、鞍点是反应的最低能量途径上的最高点，但它不是势能面上的最高点，也不是势能面上的最低点。（ ）
12、过渡态理论中的活化络合物就是一般反应历程中的活化分子。（ ） 13、催化剂只能加快反应速率，而不有改变化学反应的标准平衡常数。（ ）
14、复杂反应是由若干个基元反应组成的，所以复杂反应的分子数是基元反应的分子数之和.。
（ ）
15、质量作用定律只适用于元反应。（ ）
16、某反应，若其反应速率方程式为?A=?Ac2AcB，则当cB,0>>cA,0时，反应速率方程可约化为假
二级反应。（ ） 17、若反应 A+B
???Y +Z 的速率方程为 υ= kcAcB, 则该反应是二级反应，且肯定是双分子
反应。（ ）
1
18、对于反应 2NO + Cl2
??? 2NOCl，只有其速率方程为：υ=k{c(NO)}2 c(Cl2)，该反应才有
可能为元反应。其他的任何形式，都表明该反应不是元反应。（ ）
19、 知道了反应物和产物可写出化学反应方程式, 但不能由配平的化学反应式直接写出反应级
数和反应分子数。（ ）
20、在温度不太高时，阿仑尼乌斯活化能Ea与碰撞理论的临界能Ec近似相等。（ ） 21、阿仑尼乌斯活化能是反应物中活化分子的平均摩尔能量与反应物分子的平均摩尔能量之差。
（ ）
22、当某反应对物质A的反应级数为负值时，该反应的速率随物质A的浓度升高而减少。（ ） 23、设反应2A
Y+Z，其正向反应速率方程为：-dcAdt=kcA则其逆向反应速率方程一定为
?= k’cYcZ。（ ）
24、过渡状态理论中的活化熵有与碰撞理论中的方位因子相近的含义。（ ） 25、某些化学反应的反应速率随温度升高而减小。（ ）
26、过渡态理论认为：整个反应的速率是由活化络合物的形成速率所决定的。（ ） 27、对一级反应，若其速率系(常)数为k，则当反应物反应掉1/N时，所需时间是
（ ）
28、在反应坐标(即反应的最低能量途径)上，鞍点的势能是最高的。（ ）
29、催化剂加速反应到达平衡是由于它提高了正反应的速率，同时降低了逆反应的速率 。（ ）
30、判断是否为链反应的一个简单实验方法是，微量的含未配对电子化合物（如 NO ）的加入
能否对反应产生显著的阻滞作用。（ ）
31、活化能数据在判断反应机理时的作用之一是，在两状态之间若有几条能峰不同的途径，从统计意义上来讲, 过程总是沿着能峰最小的途径进行。（ ）
32、若反应I的活化能小于反应II 的，则相同温度下反应I的反应速率常数一定大于反应II的，
（ ）
33、在势能面上，鞍点的势能是最低的。（ ）
34、简单碰撞理论可以说明质量作用定律及温度对速率系(常)数的影响，但它不能从理论上算
出活化能。（ ）
35、硬球碰撞理论可以从理论上计算活化能 Ea，但不能计算阿仑尼乌斯方程式中的指前因子A。
（ ）
2
?N?ln??k?N?1?1。
36、对所有的化学反应，都可以指出它的反应级数。（ ）
37、对于一个在定温定压条件下不做非体积功的化学反应来说，△G越负，反应速率越快。（ ）
38、在任意条件中，任意一基元反应的活化能不会小于零，但对于非基元反应，活化能可以是
正值，也可以是负值，甚至为零。（ ） 39、单分子反应一定是一级反应。（ ）
40、阿仑尼乌斯方程适用于一切化学反应。（ ）
41、某反应在一定条件下的平衡转化率为48%，但在该条件下反应进行了较长时间，转化率只有8.5%，合适的催化剂可提高转化率，但不会超过48%。（ ）
42、凡是反应级数为分数的反应都是复杂反应，凡是反应级数为1、2、3的反应都是基元反应。（ ）
43、破坏臭氧层的反应机理 NO+ O3→NO2+O2，反应NO2+O2→NO+ O2中，NO是反应的中间体。（ ） 44、某反应是放热的，活化能较高，在没有找到合适催化剂的情况下，要提高反应的效率，反
应应该在较低温度下进行。（ ）
45、某一反应A→B，A的半衰期为30 min，那么该反应进行完全所需要的时间为60 min。（ ）
二、选择题
1、对元反应A+2B→C，若将其反应速率方程式写为下列形式，?dCBdtdCCdtdCdtA?kACACB，
??kBCACB，??kCCACB，则kA、kB、kC间的关系为 （ ）
(1)kA=kB=kC (2) kA=2kB=kC (3) kA=1/2kB=kC
2、某反应A→Y，其速率系数kA?6.93min0.5mol.dm?3?1，则该反应物A的浓度从1.0mol.dm?3变到
所需时间是（ ）
(1)0.2min (2) 0.1min (3) 1min
3、某反应A→Y，如果反应物A的浓度减少一半，它的半衰期也缩短一半，则该反应的级数为（ ）
(1)零级 (2) 一级 (3) 二级
4、元反应：H?Cl2?HCl?Cl的反应分子数是（ ）
(1)单分子反应 (2) 双分子反应 (3) 四分子反应
3
5、下列双分子反应：
ⅰBr?Br?Br2
ⅱCH3CH2OH?CH3COOH?CH3CH2COOCHⅲCH4?Br2?CH3Br?HBr
碰撞理论中的概率因子P的大小顺序为（ ）
(1) P（ⅰ）>P（ⅲ）> P（ⅱ） (2) P（ⅰ） ?k16、某反应速率系数与各元反应速率系数的关系为k?k2??2k4?????1/22CH3 ，则该反应的表观活化能与各 元反应活化能的关系是（ ） (1)Ea?E2?1/2E1?E4 (2) Ea?E2?1/2E1?E4 (3) Ea?E2??E1?2E4?1/2 k1 7、有两个都是一级的平行反应A 下列哪个关系式是错误的（ ） (1)k总 8、 平行反应A k2 Z 反应 ② 且E1?E2?k2?k1 Y Z k2 (2) E总?E2?E1 (3) k1k2?cYcZ (4) t1/2?ln2k1?k2 k1 Y（所需产物） 反应 ① 若指前因子 k0,2?k0,1,当升高反应温度时，对提高Z的产率有利，请提出， 下述解释中何者正确:（ ） (1) 升高温度可使 k1?k2 (2) 升高温度可使反应①加快，使反应②减慢 (3) 升高温度，可使k1/k2增加 9、光气热分解的总反应 COCl?CO?Cl2 ,该反应分为三步完成: ⅰCOCl2?CO?2Cl 快速可逆 慢 ⅱCl?COCl2?CO?Cl2 ⅲCl3?Cl2?Cl 快速可逆 4 总反应速率方程?dcCOCldt2?kcCOCl2c1/2Cl2，则此总反应为（ ） (1)1.5级，双分子反应 (2) 1.5级，不存在反应分子数 (3) 不存在反应级数与分子数 10、光化学反应的初级反应A?h??产物，其反应速率应当（ ） (1)与反应物A的浓度无关 (2) 与反应物A的浓度有关 (3)与反应物A的浓度和h?有关 11、催化剂的中毒是指催化剂（ ） (1)对生物体有毒 (2) 活性减少 (3) 选择性消失 (4) 活性或选择性减少或消失 12、反应CO(g) + Cl2(g) COCl2(g) 实验测得其反应速率方程为 dc(COCl2) / dt = k c(Cl2)n·c(CO)。当温度及CO浓度维持不变而使Cl2浓度增至原来的3倍时，反应速率加快到原来的5.2倍，则Cl2的分级数n为：( )。 (1) 1 ； (2) 2 ； (3) 3 ； (4) 1.5 。 13、 已知某复合反应的反应历程为 A dcBdtk B ；B + D???Z则 B的浓度随时间的变化率 2是：（ ）。 （1）k1cA－k2cDcB ； （2）k1cA－k-1cB－k2cDcB ； （3）k1cA－k-1cB＋k2cDcB ； （4）－k1cA＋k-1cB＋k2cDcB 。 14、对 H2 和 O2 的爆炸反应的研究表明存在压力的爆炸下限，这是由于：（ ）。 （1）发生热爆炸； （2）链传递物与器壁碰撞而销毁 ； （3）链传递物的气相销毁 ； （4）杂质存在的影响 。 15、在下列各速率方程所描述的反应中，那一个无法定义其反应级数。（ ） （1） dc(HI)dt?kc(H2)?c(I2)； （2） 1dc(HCl)dt?kc(H2)??c(Cl2)?2；1 （3） dc(HBr)dt?kc(H2)??c(Br2)?21?k'c(HBr)c(Br2)； （4） dc(CH4)dt?k?c(C2H6)?12?c(H2)。 16、若某反应的活化能为80 kJ·mol-1，则反应温度由20℃增加到30℃，其反应速率系(常)数约为原来的：（ ）。 ( 1 ) 2倍； ( 2 ) 3倍； ( 3 ) 4倍； ( 4 ) 5倍。 17、若反应速率系(常)数k的单位为浓度·时间－1，则该反应为：（ ）。 （1）三级反应；（2）二级反应；（3）一级反应；（4）零级反应。 5 18、元反应 A?（ ）。 ??2Y，kA是与A的消耗速率相对应的速率系(常)数，则有： （1） dcYdt?kAcA ； （2）kAcA ； （4） dcYdt= 2kAcA ； =kAcA2 。 （3） dcYdt= 12dcYdt19、某反应的速率系(常)数k=5.0×10－5 dm3·mol－1·s－1，若浓度单位改为mol·cm－3，时间单位改为min，则k的数值是：（ ）。 （1）3； （2）8.33×10 －10 ； （3）8.33×104； （4）3×103。 － － 20、低温下，反应 CO(g) + NO2(g) ==CO2(g)+ NO(g) 的速率方程是 υ= k{c(NO2) }2 试问下列机理中，哪个反应机理与此速率方程一致：（ ）。 (1) CO + NO2 (2) 2NO2 (3) 2NO2 ???CO2 + NO ； ??? N2O4 （快）, N2O4 +2CO ???2CO2 + 2NO （慢） ； ??? 2NO + O2 （慢）, 2CO + O2 2CO2 （快） 。 21、某反应的速率系(常)数k=2.31×10－2 dm3·mol－1·s－1，当反应物初浓度1.0 mol·dm－3时反应的半衰期为：（ ）。 （1）43.29 s； （2）15 s； （3）30 s； （4）21.65 s。 22、活化络合物理论可以从理论上计算kA=Ae-Ea/RT 中的哪些量？（ ） （1）只能计算A ； （2）只能计算 Ea ; （3）既可以计算A，又能计算Ea ; （4）A和E a都不能计算。 23、某双原子分子分解反应的临界能为 83.68 kJ-mol-1(阈能)，在300 K时活化分子所占的分数是：（ ）。 （1）6.17×1013 % ； （2）6.17×10－13 % ； （3）2.68×1013 % ； （4）2.68×10－13 % 。 24、反应A Y当实验测得反应物A的浓度[cA]与时间t成线性关系时则该反应为：（ ）。 （1）一级反应； （2）二级反应； （3）分数级反应； （4）零级反应。 25、零级反应A?B的半衰期t1/2与A的初浓度cA,0及速率系(常)数k的关系是：（ ）。 （1）T1/2=2k/cA,0； （2）T1/2=2kcA,0； （3）T1/2=cA,0/(2k)； （4）T1/2=1/(2kcA,0)。 26、下列元反应中哪一个反应的活化能为零。（ ） （1）A2 +B2 （3）A2 + M ???2AB （2）A- + BC ??? AB +C- ?????? 2A- + M （4）A- + A- + M 6 A2 + M 。 27、HI生成反应的?Um（生成）< 0，而HI分解反应的?Um(分解) > 0，则HI分解反应的活化能：（ ）。 （1）E < ?Um（分解）； （2）E < ?Um（生成）； （3）E > ?Um（分解）； （4）E = ?Um（分解）。 28、二级反应2A Y其半衰期：（ ）。 （1）与A的起始浓度无关； （2）与A的起始浓度成正比； （3）与A的起始浓度成反比； （4）与A的起始浓度平方成反比。 29、某反应的等压反应摩尔焓变?Hm = －100 kJ·mol-1，则其活化能：( )。 (1) 必定等于或小于100 kJ·mol-1； (2) 必定等于或大于100 kJ·mol-1； (3) 可以大于或小于100 kJ·mol-1； (4) 只能小于100 kJ·mol-1。 30、基元反应的活化能：( )。 (1) 一定大于0； (2) 一定小于0； (3) 一定等于0； (4) 可能大于0也可能小于0； 31、非基元反应的活化能：( )。 (1) 一定大于0； (2) 一定小于0； (3) 一定等于0； (4) 可能大于0也可能小于0； 32、连串反应实验测得中间物B非常活泼，当反应稳定之后，则( )。 (1) B的生成速率大于B的消耗速率； (2) B的生成速率小于B的消耗速率 (3) B的生成速率等于B的消耗速率 (4) 因条件不够，无法确定。 33、对于一个反应，下列说法正确的是( )。 (1) △S越负，反应速率越快； (2) △H越负，反应速率越快； (3) 活化能越大，反应速率越快； (4) 活化能越小，反应速率越快。 34、气相双分子反应碰撞理论的要点是( )。 (1) 反应分子在碰撞截面相碰就能引起反应； 7 (2) 反应分子可看作硬球，只要碰撞就能反应； (3) 相碰分子对的能量达到或超过某一定值时才能引起反应； (4) 具有一定速率的分子相碰就能反应。 35、对于任一反应，反应级数( )。 (1) 只能是正整数； (2) 只能是正数； (3) 只能是整数； (4) 可以是负分数。 36、在一个连串反应A Y Z中，如果我们需要的是中间产物Y，那么为了得到产品的最高 产率，我们应当：（ ）。 （1）控制适当的反应时间； （2）控制适当的反应温度； （3）增加反应物A的浓度。 37、 某一级反应的半衰期在27℃时为5000 s，在37℃时为1000 s，则此反应的活化能为：（ ）。 ( 1 ) 125 kJ〃mol； ( 2 ) 519 kJ〃mol； ( 3 ) 53.9 kJ〃mol； ( 4 ) 62 kJ〃mol。 38、 k1 Y 物质A发生两个平行的一级反应A 的指前因子(参量)相近且与温度无关， k2 Z 若E1 > E2，则有：( )。 ( 1 ) k1 > k2 ； ( 2 ) k2 > k1 ； ( 3 ) k1 = k2 ； ( 4 ) 无法确定。 39、反应2O3 －1 -1 -1 -1 -1 3O2的速率方程dc(O3)/dt=k[c(O3)][c(O2)]或dc(O2)/dt=k’[c(O3)][c(O2)] 2－12 速率系(常)数k与k＇的关系是：（ ）。 （1）2k=3k＇； （2）k=k＇； （3）3k=2k＇； （4）－k/2=k＇/3。 k40、若反应的历程为 CH3COCH3 ???CH3〃+ CH3CO〃 1k CH3CO〃 ???CH3〃+ CO〃 2k?CH4 + 〃CH2COCH3 CH3〃+ CH3 COCH3 ??3k?CH3〃+ CH2CO 〃CH2COCH3 ??4k??C2H5COCH3 CH3〃+〃CH2COCH3 ?5则 CH3CO〃的生成速率可表示为: （ ）。 （1）k1c(CH3COCH3) －k2c(CH3CO〃) （2）k1c(CH3COCH3) +k2c(CH3CO〃) 8 （3）k1c(CH3COCH3) +k3c(CH3COCH3)c(CH3〃) （4）k1c(CH3COCH3) －k3c(CH3COCH3)c(CH3〃) 41、对于三级反应，其反应速率系(常)数的单位是：（ ）。 （1）[浓度]〃[时间]－1； （2）[时间]－1； （3）[浓度]－1〃[时间]－1； （4）[浓度]－2〃[时间]－1。 42、已知某反应机理为： A （ ）。 （1）k2cAcC2 ； （2）k1cB+ k-1cA ； （3）k2cAcC－k1cA ； （4）k-1cB+ k2cAcC 。 43、以下复合反应由若干元反应所组成： A ???2B???Ck2k1k B ； A + 2C ???Y，则 Y 的浓度随时间的变化率 2dcYdt为： 2 dcBdt用质量作用定律写出反应中 （1） （3） dcBdtdcBdt 与各物浓度关系为： （ ）。 12= 2k1cA +2k4cY － k3c2； （2）BdcBdt=k1cA +k4cY －k3c2； B= k1cA + k4cY －2k3c2。 B=2k1cA + 2k4cY －2k3c2； （4）BdcBdt44、气相双分子反应过渡状态理论的要点是( )。 (1) 反应分子具有足够能量迎面相碰就能反应； (2) 反应沿势能曲线进行，正反应活化能等于活化络合物分子的平均能量与反应物分子 平 均能量之差； (3) 反应物首先要形成活化络合物，反应速率决定活化络合物分解为产物的速率； (4) 该理论是根据反应物和活化物络合物的宏观性质，借助统计力学速率常数的方法。 45、某反应在一定条件下平衡的转化率为25%，当有催化剂存在时，其转化率应当( )。 (1) 大于25%； (2) 小于25%； (3) 等于25%； (4) 大于或小于25%。 三、填空题 1、某化学反应经证明是一级反应，它的速率系数在298K时是k??2.303/3600?s?1,c0?1mol.dm?3 ①该反应初始速率V0为 ②该反应的半衰期 t1? ③设反应进行了1h，在这一时刻反应速率V1为 。 22、只有一种反应物的二级反应的半衰期与反应的初始浓度的关系为 9 3、若反应A+2B→Y是元反应，则其反应的速率方程可以写成?dCdtA= 。 4、链反应的一般步骤是 ， ， 。 5、理想气体反应A+BC （ABC）++→产物，若设Ea为阿累尼乌斯活化能，?rH活化络合物与反应物在标准状态下的摩尔焓差，则Ea与?rH?,??m?,??m 表示 的关系为 。 6、反应A→Y+Z中，反应物A初始浓度cA,0?1mol.dm?3，初始速率vA,0?0.01mol.dm?3s?1，假定该反应为级，则其速度系数kA为 ，半衰期t1为 。 27、反应活化能Ea=250KJ.mol-1,反应温度从300K升高到310K时，速率系数K 增加 倍。 8、催化剂的定义是 。 9、催化剂的共同特征是 。 10、固体催化剂一般由 ， ， 等部分组成。 11、某反应A+B→Y+Z，加催化剂后正反应速率系数K′1与不加催化剂时正反应速率系数K1比值K′1/ K1=104，则逆反应速率系数比值K′1/ K1= 。 12、将反应物A和B置于抽空密闭容器中于等温等容下进行气相反应3 A + B ?dp(总）dt?（）dp（Y）dt2Y，此反应的 。 13、1 mol 反应物分子有效碰撞时相对移动能在分子中心联线上的分量所必须达到的阈值，称为 。 14、 k1 Y 平行反应A ，反应1和反应2的指前因子(参量)相同，活化能分别为100kJ·mol-1 k2 Z 和70 kJ·mol-1，当反应在1000 K进行时，两个反应的反应速率系(常)数之比 k1k2 = 。 15、反应 CO(g) + Cl2(g) =COCl2(g) 的动力学方程式为υ=kc(CO)c(Cl2) α；当温度及CO 的浓 度保持不变而使Cl2的浓度增至原来的3倍时，反应速率增至原来的5.2倍，则α= 。 16、 k1 Y 10 平行反应 A 两个反应有相同的级数，且反应开始时Y,Z 的浓度均为零，则 k2 Z 它们的反应速率系(常)数之比 k1k2= 。若反应的活化能E1 > E2，则提高反应温度对获 得产物Y 。(选填有利或不利) 17、当温度由27℃升高到37℃时，某反应的反应速率系(常)数增加一倍，则该反应的活化能Ea = 。 18、影响反应速率的主要因素有??????? 、???????、???????。 E1 Y 19、 反应 A ，Y为所需的产物，若反应的活化能E1 > E2 ， E2 Z 则 温度有利于Y的生成。(选填升高或降低) 20、质量作用定律只适用于 反应。 21、硬球碰撞理论可以从理论上计算kA=A e?EaRT中的 ，但不能从理论上计算 。 22、在下列反应历程中 （P 是最终产物，Y 是活性中间产物 ） kkk A + B ??? Y ； Y ???A + B ； Y ??? P 。 123如果 k2>>k3, 则生成 P 的反应速率方程 dcP/dt = 。 23、爆炸有两种类型，即 爆炸与 爆炸。 24、单链反应的定义是 ，而支链反应的定义是 ，影响爆炸反应的主要因素是 ， ， 。 25、某化学反应中，反应物消耗7/8所需的时间是它耗掉3/4所需时间的1.5倍，该反应的级数为 级。 26、某反应的速率系数k=4.62×10-2min-1，则反应的半衰期为 。 27、某反应A + 3B 2Y，其经验速率方程为－dcA/dt =kAcAcB。当cA,0/cB,0 =1/3时，速率方程 2 可简化为－dcA/dt =k’cA3，则k’= kA。 28、反应 2O3 dc(O2)dt3O2的动力学方程式可写成?2 -1 dc(O3)dt=k(O3)[c(O3)][c(O2)]或 2-1 =k(O2)[c(O3)][c(O2)]。则k(O3)/ k(O2)=??????????。 29、 k1 Y 平行反应A ， 反应1和反应2的指前因子(参量)A分别为1×1013 s?1，反应的活 11 k2 Z 化能分别为120 kJ〃mol?1和80 kJ〃mol?1,当反应在1000K进行时, 两个反应的反应速率系(常) k1k2数之比 = 。 30、一级反应的三个动力学特征是 ， ， 。 四计算题 1、某物质按一级反应进行分解，已知反应完成40%需时50min，试求:⑴以S为单位的速率常数；⑵完成80%反应所需时间。 2、反应SO2Cl2 SO2 + Cl2是一级的气相反应。在320℃时，k =2.2×10 －5 s1。问反应经过 － 90 min后SO2Cl2的分解百分数是多少？ 3、等容气相反应A?Y的速率系(常)数k与温度T具有如下关系式： ( 1 ) 计算此反应的活化能； ( 2 ) 欲使A在10min内转化率达到90%，则反应温度应控制在多少？ 4、反应 CO2 + H2O 反应的活化能。 5、已知反应CCl3COOH→CO2+CHCl3 在90℃时速率常数为3.11×10-4s-1，70℃时为1.71×10-5s-1，求该反应的活化能及50℃时的速率常数。 H2CO3，已知k1(298 K) = 0.0375 s-1，k-1(273 K) = 0.0021 s-1，试求正 ln?k/s?1??24.00?T9622/K6、某药物的分解为一级反应，速率常数与温度的关系为 (1)求303K时速率常数； (2)此药物分解30%即无效，问在303K保存，有效期为多少？ (3)欲使有效期延长2年以上，保存温度不能超过多少？ 12 7、 H2(g)+ I2(g)??? 2HI (g) 过去被认为是双分子反应, 在1967年有人提出以下反应机理： ??? 2I· I2???； k?1k12I·+H2 2???k 2HI 。 当 k2<< k 1和;k－1时，试根据稳定态处理法建立 HI生成速率的动力学方程式。 -3 8、反应A+B???P为二级反应。A, B的初始浓度均为0.01 mol?dm，25℃时10 min内有转 化率为39%的A发生反应，35℃时10 min内有转化率为55%的A发生反应，试计算15℃时10 min内有多少A发生反应。 9、 反应 NH4CNO CO(NH2)2 ,已知NH4CNO的初始浓度cA,0与半衰期T1/2的数据如下: cA,0/mol·dm-3 0.05 0.10 0.20 T/2 / h 37.03 19.15 9.45 试求反应的级数。 10、 气相反应 A ln(kA / min-1) = － P + Y + Z反应速率系(常)数kA与温度的关系为： 12030T/K + 11.800 求：( 1 ) 该反应的活化能E a； ( 2 ) 在504℃把A充入等容真空容器内，初始压力为30 kPa，计算容器内总压力达到60 kPa时所需要的时间。 11、环氧乙烷的热分解是一级反应，活化能为218.0 kJ·mol－1，在378.5℃时的半衰期为363 min，试估计在450℃时分解75%的环氧乙烷所需的时间。 12、 恒定温度下，某化合物在溶液中分解，测得化合物的初始浓度cA,0与半衰期的关系如下： cA,0 / 10-3·mol· dm-3 0.50 1.10 2.48 T1/2 / s 试求反应的级数。 13、在等温300 K的密闭容器中，发生如下气相反应：A(g)+B(g) 为?dpAdt?kpApB，假定反应开始只有 4280 885 174 Y(g)测知其反应速率方程 A(g)和B(g)（初始体积比为1∶1），初始总压力为200 kPa ，设反应进行到10 min时，测得总压力为150 kPa，则该反应在300 K时的反应速率系(常)数为多少？再过10 min时容器内总压力为多少？ 14、在30℃，初始浓度为0.44 mol·dm-3的蔗糖水溶液中含有2.5 mol·dm-3的甲酸，实验测得蔗糖水解时旋光度?随时间变化的数据如下： 13 t / h ? /（?） 0 8 15 35 46 85 ? 57.90 40.50 28.90 6.75 －0.40 －11.25 －15.45 试求此一级反应的反应速率系(常)数。 15、已知等温下对行反应A Y的k1=0006 min-1，k-1=0.002 min-1。若开始时只有反应物A， 其浓度为0.01 mol?dm-3。试求反应进行100 min后产物Y的浓度。 16、某溶液含有NaOH和CH3COOC2H5，浓度均为0.01 mol?dm -3 ，25℃时，反应经过10 min 有转化率达39%的A发生反应，而在35 ℃时，10 min有转化率达55%的A发生反应，若该反应对A和NaOH均为一级，估算15℃，10 min内，有多少的A发生了反应？ 17、 为：?Co?NH3?F52?+H2O????Co?NH3?5H2OH?3??F? ，是一个酸催化反应，设反应的速率方程 dcAdt?kAcAcH?? t / ℃ 25 35 t 1/2 / h 1.0 0.5 实验数据如下： 次数 1 2 cA,0/ mol·dm-3 c(H+)/ mol·dm-3 0.1 0.1 0.01 0.01 求25℃，35℃时的反应速率系数和反应的活化能。 18、某药物分解30%即为失效,若放置在3℃的冰箱中保存期为两年,某人购回此新药物,因故在室温(25℃)下搁置了两周,试通过计算说明此药物是否已经失效?已知该药物分解百分数与初始浓度无关,且分解活化能Ea =130.0KJ.mol-1 19、某乳制品在28℃时6 h就开始变酸，在4℃的冷藏箱中可保鲜10天，估算该酸败过程的活化能。 20、溴乙烷分解反应在650K时速率常数为2.14×10-4s-1，若要在10 min使反应完成60%，应在什么温度下进行反应？已知活化能Ea =229.3 KJ.mol-1，指前因子A=5.73×1014s。 21、某一级反应600K时半衰期为370 min，活化能Ea =277 KJ.mol-1，求该反应在650K时的速率常数的反应物消耗75%所需的时间。 22、在518℃，对于乙醛气相热分解反应的半衰期为与乙醛起始压力P之间的关系，实验测得数据如下： p/ kPa t 1/2 / s 48.4 410 14 22.53 880 试计算该反应的速率常数。 23、某反应在40℃进行时转化率达到20%所需时间为15 min，初始浓度相同，反应在60℃进行时，达到与上述相同的转化率所需时间为3 min，计算该反应的活化能。 ??抗坏血酸???分解产物，这是一个在酸性溶液中水解分解的连24、二丙酮左罗糖酸?串反应，一定条件下测得50℃时k1?0.42?10?2 min-1，k2?0.20?10?4 min-1，试求50℃时生成抗坏血酸最适宜的反应时间及相应的最大产率。 25、放射性同位素 1352P 的蜕变 3215k1k2P???3216S??，现有一批该同位素的样品，经测定其活性在 10天后降低了38.42%。求蜕变速率常数、半衰期及经多长时间蜕变99.0%？ 第十24、一章动力学习题答案 一、判断题答案: 1×2×3×4×5√6√7√8√9×10√11√12√13√14×15√ 16√17×18√19√20√21√22√23×24√25√26√27√28√29×30√ 31√32×33√34√35×36√37×38×39×40×41√42×43×44×45× 二、选择题答案: 1、(3) 2、(2) 3、(1) 4、(2) 5、(1)6、(2) 7、(2) 8、(3) 9、(2) 10、(1) 11、(4)12、(4) 1 3、(2) 14、(2) 15、(3) 16、(2) 17、(4)18、(2) 19、(1)20、(3) 21、(1)22、(3) 23、(4) 24、(4)25、(3) 26、(4) 27、(3) 28、(4) 29、(2) 30、(1) 31、(4) 32、(3) 33、(4) 34、(3) 35、(4) 36、(1)37、(1)38、(2) 39、(3)40、(1) 41、(4)42、(1) 43、(3)44、(3) 45、(3) 三、填空题答案 1、 6.40×10-4 mol.dm?3s?1 ，1083.3s, 6.40×10-5 mol.dm?3s?1 2、t1?21CA,0kA 3、?dCdtA?kACACB 24、链的引发, 链的传递, 链的终止 5、 Ea??rHm?,???2RT 26、kA=0.01mol.dm?3s?1 t1?100S 15 7、 k?310K?k?300K??25.36 8、存在少就能显著加快反应而本身最后并无损耗的物质称为该反应的催化剂. 9、催化剂不有改变反应的平衡规律(方向与限度),催化剂参与了化学反应、为反应开辟了一条途径、一原途径同时进行，催化剂具有选性 10、主催化剂 助催化剂 载体 11、 104 12、解： ＋1 13、解： 阈能 14、0.027 15、解： 1.5 16、解： cYcZ 有利 17、解： 53.6 kJ·mol-1 18、 温度、浓度、催化剂 19、升高 20、基元 21、解： A Ea 22、解： k1k3k2CACB 23、解： 支链 热 24、解：消耗一个活性传递物的同时，再生一个新的活性传递物。消耗一个活性传递物的同时，再生两个或两个以上新的活性传递物。温度、压力、原料的组成。 25、解：一 26、 解： t1?15min 227、解： 9 28、解： 2/3 29、解： 0.814 16 30、解： 速率系数的单位为〔时间〕 ； 半衰期与反应物的初始浓度无关； lncA?t作图是 直线。 -1 四、计算题答案 1、 lnln11?x11?0.811?x?k1t ln?1.7?10?4?k1?5?01?0.4160 k1?1.7?10s ?s?4s?t t?9.4?71s0 32、解：ln 11?x=kt =2.2×10－5 s－1×90 min×60 s·min－1 = 0.1188 =1.1261 x =0.112=11.2% 3、解：(1)据Arrhenius公式： ln(k/s)???1EaRT?ln(k0/s)与经验式对比，得Ea=9622K ? R= 80.0kJ?mol-1 ?1(2)求T，t=10min，转化率xA=0.9 k(T)?1tln11?xA?3.838?10s?3?1 T?962224.00?ln(k/s)?1K?325.5K lnk(T2)k(T1)?EaT2?T1()RT2T1?Ea8.314298?273(298?273)4、解： ln0.03750.0021RT2T1T2?T1 Ea,1?lnk1(T2)k1(T1) =77.983 kJ?mol?1 5、解：由Arrhenius公式 所以该反应的活化能为E=1.50×105J·mol-1 17 当反应温度为50℃时， 所以 k(50℃)=6.58×10-7s-1。 6、解：（1） lnk/h?1??8938303?20.400??9.098 k1 = 1.12×10-4h-1 (2)因此反应为一级反应故 11?xA11?0.7 ln?kt ln?1.12?10-4t t?3.18?10h?33.18?10243?132.7天?3.18?1024?303?4.4月 此药的有效期为4.4月 11?xA11?0.7(3) ln?k2t ln?k2?2?365?24 K2 = 2.04×10-5h-1 ln2.04?10?5??8938T?20.400 T=286.5K t=13℃ 7、证明题。( 本题7分 ) 18 解： dc(I)dt?=2k1c(I2)－2k?1-[c(I?)]2－2k2-[c(I?)]2c(H2)=0 k1c(I2)k?1?k2c(H2)所以 [c(I?)]2= dc(H)Idt 2k1k2c(H2)c(I2)k?1?k2c(H2)=2k2[c(I?)]2c(H2)= 当 k2c(H2)< dc(HI)dt?2k1k2k?1c(H2)c(I2)=kc(H2) c(I2) 1tcA,01xA1?xA0.55????10?0.011?0.39??3 -1 8、解：298 K时，k(T1)= 308K时，k(T2) =?RT2T1?· =?10.39=6.39 dm3·mol-1·min-1 ???10?0.011?0.55??=12.22 dm·mol·min -1 3-1-1?8.314J?K?1?mol?1?308K?298K12.22dm?mol?min? Ea=ln=? ln3-1-1?k(T1)T2?T1?308?298?K6.39dm?mol?min??k(T2) =49.47×103 J?mol-1 3?1Ea?11?49.47?10J?mol?11?? 288 K时，ln=-??= ?0.6933 ??? = ??1??1k(T1)R?TT1?298K??288K8.314J?Kmolk(T2) k(T2)k(T1)xA1?xA=0.500，则 k(T)=3.20 dm3·mol-1·min-1 =k(T)tcA,0=3.20 dm3·mol-1·min-1×10 min×0.01 mol·dm-3 = 0.320 故 xA=0.242 ?T1'/2??lg?\?T1/2?\?cA,0lg??c'?A,0 9、解： n = 1 + ???? .03?3719.15? n = 1 += 1.95 0.10lg?0.05?lg.15?199.45? n = 1 += 2.02 .20lg?00.10?lg则 n = 2 10、解：( 1 ) E a = 12 030 K×8.314 J·mol?1·K?1= 100.02 kJ·mol?1 ( 2 ) 把T = (504 + 273.15) K = 777.15 K，代入ln(kA / min?1)~T关系式中 , 得： kA = 2.52×10 ?2 min ?1 19 由kA的单位知该反应为一级反应，故 (6分) ln pA,OpA = kAt 由化学计量方程式，知： A P + Y + Z t=0 pA,O 0 0 0 t=t pA pA,0-pA pA,0-pA pA,0-pA 则 pA,0 = 30 kPa，pA + 3(pA,0－pA) = 60 kPa，pA =15 kPa (10分) pA = 15 kPa；代入式(1)中，得t = 27.5 min。 11、解：k(T1)?k(T2)k(T1)EaRln2T1/2?ln2363min?1.91?10?3min?1 ln??T2?T1T2T1?－3 218.0?10J?mol8.314J?K－1 3?1?1?1?mol－1 ?(450?378.5)K723.2K?651.7K=3.978 k(T2)=53.4×1.91×10 则t?1klncA,0cAmin=0.102 min 1??1??lnmin=13.6 min ?0.25??0.10212、 解：n = 1 + lg(lg(T1/2T1/2cA,OcA,O \\ ) ) n = 1 + lg?4280885? = 3.00 1.10lg?0.50? n = 1 + 885?174? = 3.00 .48lg?21.10?lg则 n = 3 13、解： A（g） + B（g ） t=0： pA,0 pB,0 0 Y（g） t=t： pA pB pA,0－ pA 则时间t时的总压力为 pt = pA+ pB+ pA,0 － pA = pB+ pA,0 因为 pA,0= pB,0 符合化学计量系数比，所以 pA= pB 则 pt = pA + pA,0 20 故 pA= pB= pt －pA,0 代入微分反应速率方程，得 ?1pt?pA,0 dpAdt2?k(pt?pA,0) 积分上式，得 ?1pt,0?pA,0?kt 已知pt,0=200 kPa，pA,0=100 kPa，即 1pt?100kPa?1100kPa?kt 代入t=10 min时，pt=150 kPa，得 k=0.001 kPa－1·min－1 当 t=20 min时，可得 pt =133 kPa 14、解：kA?1tlncA,0cA?1tln?0???t???? t / h kA /10－2h－1 8 15 35 46 85 3.38 3.35 3.41 3.44 3.36 kA=3.39×10－2 h－1。 15、解：t=∞时，Kc= k1k1?k?1k1k?1?cY,ecA,e?cY,ecA,0?cY,e, 则 cY,e= cA,0?1??0.006min?3???0.01mol?dm? ?1?1?0.006min?0.002min? ?0.0075mol?dm?3 ln cY,e?cY,xcY,e??(k1?k?1)t =?0.008 min×100 min=?0.8 -1 cY,e?cY,xcY,e=0.449 故 cY,x=0.551cY,e=0.004 13 mol?dm-3。 16、解：因为cA,O= c(NaOH)A,0 所以kA= xAtcA,0(1?xA) 0.39则25 ℃时，kA(298K) = 10min?0.01mol?dm3?3(1?0.39)?1= 6.39 dm3?mol?1?min?1 同理，35 ℃时，kA(308K)=12. ?mol?1min 21 Ea由阿仑尼乌斯方程： ln?kA(298K)/kA(308K)?ln?kA(298K)/kA(288K)??REaR((1308K1288K??1298K1298K) )解得：kA(288 K)=3.20 dm3?mol?1?min?1 故15 ℃时，t= xAkA(288K)cA,0(1?xA) 解得:xA=0.242。 17、解：H是催化剂， ? ?dcAdt?kAcAcH???k?'AcA '? kA?kAc?H? 则 T12?ln2'kA?ln2kAcH??? 代入数据，得： kA?25?C??0.6931h?0.01mo?ldm0.6931h?0.01mol?dmkA(25C)kA(35C)???3?69.3dm?mol3?1?h?1 同理：kA?35?C???3?138.6dm?mol3?1?h?1 由阿仑尼乌斯方程：ln??Ea?11??? R?308.15K298.15K?解得：Ea?52.95kJ?mol?1 18、分析：要计算25℃时,分解达30%所需时间,先要确定速率方程。 要求出25℃时的速率系数。--阿累尼乌斯方程 解：由于该药物分解百分数与初浓度无关,故分解反应为一级反应。 ln11?xA?kt k276?1730ln11?0.30?4.89?10?4d?1 3k298/dEa?11?130?10?11?ln??ln?? ?? ???4k1R?T1T2?4.89?108.314?276298?k2k298?0.0320d?1 ln11?xA22 ?kt ln11?0.3?0.0320t276 t276?11.14d<两周 此药物已失效. 也可用下面的方法进行计算 ln11?xAk2k1?kt 现两个反应的xA相同,即等式的左边相同。 ?t1t2 Ea?11???? R?T1T2?Ea?11???? R?T1T2?130?10?11????? 8.314?276298?3lnk2k1t1t2?ln?ln730t2t276?11.14d<两周 此药物已失效。 ?19、解： k(28C)kA(4C)??2406??40 lnk(28C)k(4C)Ea??Ea?11???? R?277301?ln40?1??1??? 8.314?277301?5?1Ea?1.06?10J?mol 20、解：lnln11?xA11?0.6?kt k1?0.001527s?1 ?ln?5.73?1014?k1?10?60ln0.001527??229.3?10008.314?T? T=682K 21、解：t1/2?ln2/k k600?ln2/t1/2?0.693/370?1.87?10?3min?1 E?11ln?a??k(600)R?600650k(650)k(650)=0.130min?1 k(650)2.77? 1?01?1?ln?? ?? ??31.87?108.314?600650??5 23 ln11?xA?k650t ln11?0.75?0.130?t t?10.6 min 22、解： n?1??T1 /2lg?\?T?1/2\?pA,0lg? ?p?A,0?????410?lg???880? n?1??2 ?22.53??lg?????48.4?? 二级反应的 t1/2?1/kpA0 k?1t1/2pA0?148.4?1000?410n?5?10(pa.s) ?8?1?123、解： ?cAt1lnk2k1?k1cA?cAt2?k2cA k1t1?k2t2n k2k1?t1t2?153?5 ?Ea?11?Ea?11????? ln5??? R?T1T2?8.314?313.15333.15??1Ea?70.0kJ?mol ?4?424、解：tmax?3k2?0.2?10?1.28?10min?4?4k1?k242?10?0.2?10lnk1ln42?10 k2cB,max?c???A,o???????????k2??????????????ck1k2?k1k1k2?k1 B,max? k2cA,ok20.2?10?4?4cB,maxcA,o?????????42?10?4?40.2?10????????0.2?10?4?42?10=97.5% 25、解：放射性同位素蜕变为一级反应 ln11?xA?kt ln11?0.3842?k?10 k?0.0485d?1 11?0.01?95dt1/2?ln2/0.0485?14.3dt?1kln11?xA?10.0485ln 24