11.第十一章化学动力学南林必看

1第十一章化学动力学一、填空题1.连串反应A→B→C中B为主产物，生产时为提高产量，应该控制___________。2.气相反应A→Y+Z为一级反应。在675℃下，若A的转化率为0.05，则反应时间为19.34min，此温度下的反应速率常数为___________，A的转化率为50%的反应时间为___________。又527℃时反应速率系(常数)为7.78×10-5min-1，则该反应的活化能为___________。3.对反应A+B→P，实验测得其动力学方程为−𝑑𝑐𝐴𝑑𝑡=𝑘𝐴𝑐𝐴𝑐𝐵，则该反应必为双分子反应。该结论正确与否？___________。4.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。该结论正确与否？___________。5.连串反应A𝑘1→Y𝑘2→Z，它的两个反应均为一级的，t时刻A，Y，Z三种物质的浓度分别为cA，cY，cZ，则𝑑𝑐𝑌𝑑𝑡=___________。6.对反应A→P，反应物浓度的倒数1/cA与时间t成线性关系，则该反应为___________级反应。7.反应A→P是二级反应。当A的初始浓度为0.200mol·dm-3时，半衰期为40s，则该反应的速率系(常)数是___________。8.若某反应的活化能为80kJ·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___________倍。9.某一级反应的半衰期在27℃时为5000s，在37℃时为1000s，则此反应的活化能为___________。10.某反应A→B+D中反应物A的起始浓度cA,0=1.00mol·dm-3，起始反应速率r0=0.01mol·dm-3·s-1。如果假定此反应对A的级数为一级，则速率常数k=___________，半衰期t1/2=___________，反应物A消耗掉90%所需的时间=___________。B和C的量之比等于两个平行反应的___________，反应物消耗的速率主要决定于___________的一个反应。需要的时间=___________。13.某化学反应其反应物消耗3/4所需要的时间是它消耗掉1/2所需要的时间的2倍，则反应的级数为___________级。14.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___________级反应。15．已知某复合反应的反应历程为A11kkB；B+D2kZ，则B的浓度随时间的变化率dcBdt=___________。11.平行反应A中，反应的总速率等于两个平行反应速率之___________，产物k1Bk2C12.有一平行反应Ak1Bk2C在500K时，k1、k2分别为4.65s-1和3.74s-1。A转化90%所216.对行反应A11kkB当温度一定时由纯A开始反应，达到平衡时正逆两向的___________相同。17.某反映A→Y，其速率系（常）数kA=6.93min-1，则该反应物A的浓度从0.1mol·dm-3变到0.5mol·dm-3所需时间是___________min。18.引起爆炸的原因除热爆炸外，还有更重要的原因是___________反应。19.设反应2AY+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。该结论正确与否？___________。20.反应A+3B→2Y各组分的反应速率系（常）数关系为kA=___________kB___________kY。21.对基元反应Ak2Y，则dcY/dt=___________，－dcA/dt=___________。22.已知反应NO2(g)=NO(g)+(1/2)O2(g)以NO2的消耗速率表示的反应速率常数与温度的关系为：ln(k/dm3·min-1·s-1)＝－12884K/T+20.2664，则反应的级数=___________，活化能Ea=___________及指前因子A=___________。23.对于连串反应，若中间产物为主产物，为得到为得到较多的主产物，应采取的手段是控制___________(反应温度，反应时间，反应物浓度)。24.一反应，无论其起始浓度如何，完成65%反应的时间都相同，那么该反应为___________级反应。25.对反应A→P，实验测得反应物的半衰期与与初始浓度cA,0成反比，则该反应为___________级反应。26.某反应A→B+D中反应物A的起始浓度cA,0=1.00mol·dm-3，起始反应速率r0=0.01mol·dm-3·s-1。如果假定此反应对A的级数为零级，则速率常数k=___________，半衰期t1/2=___________，反应物A消耗掉90%所需的时间=___________。27.在一定温度下,由纯A开始的对峙反应,达到平衡时正、逆两反应的速率常数______（是否）相等？28.均相反应2A+B→产物，A和B的消耗速率依次为rA和rB，则rA=______rB。二、选择题1.某一基元反应，2A(g)+B(g)→E(g),将2mol的A与1mol的B放入1升容器中混合并反应，那么反应物消耗一半时的反应速率速度与反应起始速率间的比值是：(A)1:2(B)1:4(C)1:6(D)1:82.某一气相反应在500℃下进行，起始压强为p时，半衰期为2秒；起始压强为0.1p时半衰期为20秒，其速率常数为：(A)0.5s-1(B)0.5dm3·mol-1·s-1(C)31.69dm3·mol-1·s-1(D)31.69s-13.某反应速率常数k=2.31×10-2mol-1·dm3·s-1，反应起始浓度为1.0mol·dm-3，则其反应半衰期为：(A)43.29s(B)15s(C)30s(D)21.65s4.一个基元反应，正反应的活化能是逆反应活化能的2倍，反应时吸热120kJ·mol-1,则正反应的活化能是(kJ·mol-1)：(A)120(B)240(C)360(D)605.基元反应体系aA+dD→gG的速率表达式中，不正确的是：(A)-d[A]/dt=kA[A]a[D]d(B)-d[D]/dt=kD[A]a[D]d3(C)d[G]/dt=kG[G]g(D)d[G]/dt=kG[A]a[D]d6.某化合物与水相作用时,其起始浓度为1mol·dm-3，1小时后为0.5mol·dm-3,2小时后为0.25mol·dm-3。则此反应级数为：(A)0(B)1(C)2(D)37.反应A+B→C+D的速率方程为r=k[A][B]，则反应：(A)是二分子反应(B)是二级反应但不一定是二分子反应(C)不是二分子反应(D)是对A、B各为一级的二分子反应8.对于可逆一级反应，下列叙述正确的是：(A)平衡时cA=cB(B)平衡时k1=k-1(C)总反应速率为正、逆反应速率的代数和(D)加入正催化剂可使k1k-19.如果某一基元反应的Hm为-100kJ·mol-1，则该反应的活化能Ea是：(A)Ea≥-100kJ·mol-1(B)Ea≤-100kJ·mol-1(C)Ea=-100kJ·mol-1(D)无法确定三、计算题1.已知CO(CH2COOH)2在水溶液中的分解反应的速率常数在60℃和10℃时分别为5.484×10-2s-1和1.080×10-4s-1，求该反应的活化能，该反应在30℃时进行1000秒，问转化率若干？2.设有一级反应2A→2B+C,在325秒钟后完成35%(a)求算此反应的k和kA；(b)求算此反应完成90%所需要的时间；(c)求此反应的t12。3.反应A+2B→D(A,B,D各代表某化学物质)的速率方程为−𝑑𝑐𝐴𝑑𝑡=𝑘𝑐𝐴0.5𝑐𝐵1.54(1)cA0=0.1mol·dm-3，cB0=0.2mol·dm-3；300K下反应20s后cA=0.01mol·dm-3；问继续反应20s后cA=?(2)初始浓度同上，恒温400K下反应20s后，cA=0.0039181mol·dm-3，求活化能Ea。4.环氧乙烷的热分解反应是一级反应：C2H4O=CH4+CO，377℃时，半衰期为363min。求：(1)在377℃，C2H4O分解掉99%需要多少时间？(2)若原来C2H4O为1mol，377℃经10h，应生成CH4多少摩尔？(3)若此反应在417℃时半衰期为26.3min，求反应的活化能？四、证明推导题1.在汞蒸气存在下，反应C2H4+H2→C2H6的机理如下：(注意，以下所有k均为消耗速率常数)假设中间产物H·及C2H5·的浓度很小，可以用稳态处理法，试用各基元反应的速率常数及Hg、H2、C2H4的浓度表示C2H6的生成速率。Hg+H21kHg+2H·H·+C2H42kC2H5·C2H5·+H23kC2H6+H·H·+H·4kH252.假定乙醛以如下机理进行分解，引发：CH3CHO1CH3+CHO传递：CH3CHO+CH32CH3+CO+CH4终止：2CH33C2H6(1)对CH3用稳态假定，试写出CH4生成速率方程式(提示：传递步骤对甲基浓度无影响)(2)生成CH4的总反应的活化能是192.5kJ/mol，设传递和终止反应的活化能分别为33.5和0kJ/mol，问引发步的活化能为多少？3.分别用稳态近似法和平衡态近似法导出臭氧的消耗速率方程。设机理为：O311kkO2+OO+O32k2O2五、简答题1．对于反应N2+3H2→2NH3，如果反应系统的体积在反应过程中恒定不变，请分别写出反应速率、消耗速率、生成速率的数学表达式，它们之间的关系是什么？2.试写出直链反应的基本步骤。