物理化学第八章练习

物理化学（二）化学动力学练习1(2015级)一、选择题(共16题)1.反应Ak1B(I)；Ak2D(II)，已知反应I的活化能E1大于反应II的活化能E2，以下措施中哪一种不能改变获得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2.两个活化能不相同的反应，如E2E1，且都在相同的升温度区间内升温，则：()(A)21dlndlnddkkTT(B)21dlndlnddkkTT（C）21dlndlnddkkTT(D)21ddddkkTT3.对于反应2NO2=2NO+O2，当选用不同的反应物和产物来表示反应速率时，其相互关系为：()(A)-2d[NO2]/dt=2d[NO]/dt=d[O2]/dt(B)-d[NO2]/2dt=d[NO]/2dt=d[O2]/dt=d/dt(C)-d[NO2]/dt=d[NO]/dt=d[O2]/dt(D)-d[NO2]/2dt=d[NO]/2dt=d[O2]/dt=1/Vd/dt4.反应A→产物为一级反应，2B→产物为二级反应，t12(A)和t12(B)分别表示两反应的半衰期，设A和B的初始浓度相等，当两反应分别进行的时间为t=2t12(A)和t=2t12(B)时，A，B物质的浓度cA，cB的大小关系为：()(A)cAcB(B)cA=cB(C)cAcB(D)两者无一定关系5.当一反应物的初始浓度为0.04mol·dm-3时，反应的半衰期为360s，初始浓度为0.024mol·dm-3时，半衰期为600s，此反应为：()(A)0级反应(B)1.5级反应(C)2级反应(D)1级反应6.连串反应Ak1Bk2C其中k1=0.1min-1，k2=0.2min-1，假定反应开始时只有A，且浓度为1mol·dm-3，则B浓度达最大的时间为：()(A)0.3min(B)5.0min(C)6.93min(D)∞7.某气相1-1级平行反应Mk1R；Mk2S，其指前因子A1=A2，活化能E1≠E2，但均与温度无关，现测得298K时，k1/k2=100，则754K时k1/k2为：()(A)2500(B)2.5(C)6.2(D)缺活化能数据，无法解8.根据常识,试确定238U的半衰期近似为：（a表示年）()(A)0.3×10-6s(B)2.5min(C)5580a(D)4.5×109a9.1-1级对峙反应12ABkk由纯A开始反应，当进行到A和B浓度相等的时间为：(正、逆向反应速率常数分别为k1，k2)()(A)t=ln12kk(B)t=11221lnkkkk(C)t=1121212lnkkkkk(D)112121lnktkkkk10.如果某反应的△rHm=100ｋJ·mol-1，那么活化能Ea将：()(A)Ea≠100ｋJ·mol-1(B)Ea≥100ｋJ·mol-1(C)Ea≤100ｋJ·mol-1(D)都可以11.A，B构成1-1级对峙反应，用H+催化可构成2-2级对峙反应，314++ABA+HB+Hkkkk则k1，k2，k3，k4的关系为：()(A)k1=k3，k2=k4(B)k1.k3=k2.k4(C)k1+k3=k2+k4(D)k4.k1=k2.k312.若反应A+BkkC+D正逆向均为二级反应，则平衡常数K与正逆向速率常数k+,k-间的关系为：()(A)Kk+/k-(B)Kk+/k-(C)K=k+/k-(D)K与k+/k-关系不定13.已知二级反应半衰期t12为1/(k2c0)，则反应掉1/4所需时间t14应为：()(A)2/(k2c0)(B)1/(3k2c0)(C)3/(k2c0)(D)4/(k2c0)14.实验测得反应3H2+N2→2NH3的数据如下：实验pH2/kPapN2/kPa(-dp总/dt)/(Pa·h-1)113.30.1331.33226.60.1335.32353.20.066510.64由此可推知该反应的速率方程dp(NH3)/2dt等于：()(A)kpH23pN2(B)kpH22pN2(C)kpH2pN2(D)kpH2pN2215.某反应物起始浓度相等的二级反应，k=0.1dm3·mol-1·s-1，c0=0.1mol·dm-3，当反应率降低9倍所需时间为：()(A)200s(B)100s(C)30s(D)3.3s16.两个一级平行反应Ak1B，Ak2C，下列哪个结论是不正确的：()(A)k总=k1+k2(B)k1/k2=[B]/[C](C)E总=E1+E2(D)t12=0.693/(k1+k2)二、计算题(共6题)17.反应2ABk1A2+B22ABk2A2B+12B2是一平行二级反应，若使4mol·dm-3的AB在1300K恒容下，反应0.1s，测得有0.70mol·dm-3的A2B和1.24mol·dm-3的A2生成，试求k1和k2值。18.反应高温(～600K)产生VC及B，低温(～300K)主要为VC(1)稳态时，请证明：cabca[CO]d[VC]dkktkkk=kVC[CO]，babca[CO]d[B]dkktkkk=kB[CO]且实验测得kVC=4.0×1015exp(-95.1kJ·mol-1/RT),kB=2.0×1016exp(-101.4kJ·mol-1/RT)。(2)CO的环张力能为29.3kJ·mol-1，VC的约为6.3kJ·mol-1，可认为C8闭环的活化能较C6的为大，但二者的指前因子相近，试根据以上实验事实，估算T=600K时之速率常数ka,k-a,kb,k-b,kc,k-c。已知：CORBVCfHm$(300K)/kJ·mol-198.2306.4112.073.6Sm$(300K)/J·K-1·mol-1357431.4279.6387.519.反应A+BH+¾®¾C+D，速率方程为r=k[A][H+]，反应中的酸被用作催化剂。298K时，[A]0=0.10mol·dm-3，[H+]0=1.0×10-2mol·dm-3，t12=36×102s，t14=72×102s。而当[A]0=0.20mol·dm-3，[H+]0=2.0×10-2mol·dm-3时，t12=18×102s，t14=36×102s。308K时，[A]0=0.10mol·dm-3，[H+]0=1.0×10-2mol·dm-3，t12=18×102s。求反应级数及活化能。20.N2O5气相分解反应为N2O5(g)2NO2(g)+12O2(g)其反应机理为:N2O51kNO2+NO3NO2+NO32kN2O5NO2+NO33kNO+O2+NO2NO+NO34k2NO2其中NO，NO3为中间产物，可以应用稳定态处理法，试导出该反应的动力学方程式(反应速率用N2O5的消失速率表示)。21.H2O2+2S2O32+H+──→H2O+S4O62已知在pH4～6范围内,反应速率与[H+]无关,今在298K及pH=5.0的条件下,测得如下数据：t/min16364352[S2O32-]/10-3mol·dm-310.305.184.163.13且[S2O32-]0=0.02040mol·dm-3,[H2O2]0=0.0360mol·dm-3求反应级数及速率常数(时间以s计)。22.甲苯加氢脱烷基反应为C6H5CH3+H2→C6H6+CH4若按下述历程进行：H2+M1kM+2H(1)H+C6H5CH32kC6H6+CH3(2)CH3+H23kCH4+H(3)H+H+M4kH2+M(4)试证明苯的生成速率可用下式表示：1122661226534d[CH]()[H][CHCH]dkktk若键能(C6H6-CH3)=380kJ·mol-1H-H=435kJ·mol-1试估算反应(1)(2)(4)的活化能？并求出反应的表观活化能Ea。三、问答题(共1题)23.压力在1p和10p间,反应物A在400℃时的分解反应是一级反应。(A)试从反应机理求证为一级反应(设k-1[A]k2)A+A11kkA*+A,A*2kR+S(B)假设这种机理是正确的，而不象其他机理需要另外的证据,为此,再需进行怎样的实验,预期能得到什么结果?24.实验表明：氧化亚氮(N2O)均相分解的主反应的化学计量式为：N2O─→N2+12O2,速率方程为：-d[N2O]/dt=k1[N2O]2/(1+k2[N2O]),式中：k1=1019.69exp(-342.3×103/RT),k2=108.69exp(-118.8×103/RT)(A)问这反应的活化能是多少?(B)求极限情况下的活化能25.在水溶液中，金属离子M2+与四苯基卟啉(H2TPP)生成的金属卟啉化合物具有催化及生物化学方面的多种功能，设该反应速率方程为r=k[M2+][H2TPP]，请设计测定,的实验方案，并写出反应级数与所测实验数据之关系式。[提示：反应式为M2++H2TPPMTPP+2H+]26水溶液中的反应：Hg22+Ti3+→2Hg2++Ti+已知其速率方程为：r=k[Hg22][Tl3+]/[Hg2+](1)试推测其反应历程(2)当[Hg2+]0=0时，是否意味着r0=∞?27CH3-O-N=O通过绕O-N键的旋转而发生顺－反异构化反应。由核磁共振法测得，顺式向反式转化为单分子反应，其半衰期在298K时为10-6s。假定该反应≠Sm$=0，求旋转势垒的高度。≠Sm$=0这一假设是否合理？试解释之？已知：玻耳兹曼常数kB=1.3806×10-23J·K-1，普朗克常数h=6.6262×10-34J·s。