物理化学动力学一级 2.docx
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物理化学动力学一级2
物理化学动力学
(一)练习2007级
一、选择题
1.反应A+BC→AB+C的焓变rHm>0,A,C是自由基,AB,BC
是分子AB,BC的摩尔键焓。
以下哪个关系式可以近似估算该反应的活化能Ea?
()
(A)0.055AB(B)0.055AB+rHm
(C)0.055BC(D)0.055BC-rHm
2.反应A
B(I);A
D(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
3.某二级反应,反应物消耗1/3需时间10min,若再消耗1/3还需时间为:
()
(A)10min
(B)20min
(C)30min
(D)40min
4.两个活化能不相同的反应,如E2>E1,且都在相同的升温度区间内升温,
则:
()
(A)
(B)
(C)
(D)
5.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/dt
6.反应A→产物为一级反应,2B→产物为二级反应,t
(A)和t
(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=2t
(A)和t=2t
(B)时,A,B物质的浓度cA,cB的大小关系为:
()
(A)cA>cB
(B)cA=cB
(C)cA (D)两者无一定关系 7.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 8.[X]0[Y]0[Z]增加0.0050mol·dm-3所需的时间/s 0.10mol·dm-30.10mol·dm-372 0.20mol·dm-30.10mol·dm-318 0.20mol·dm-30.05mol·dm-336 对于反应X+2Y→3Z,[Z]增加的初始速率为: () (A)对X和Y均为一级 (B)对X一级,对Y零级 (C)对X二级,对Y为一级 (D)对X四级,对Y为二级 9.连串反应A B C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)∞ 10.在反应A B C,A D中,活化能E1>E2>E3,C是所需要的产物,从动力学角度考虑,为了提高C的产量,选择反应温度时,应选择: () (A)较高反应温度(B)较低反应温度 (C)适中反应温度(D)任意反应温度 11.某气相1-1级平行反应M R;M S,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 12.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)4.5×109a 13.1-1级对峙反应 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=ln (B)t= (C)t= (D) 14.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 15.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, 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.k3 16.若反应A+B 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)K>k+/k- (B)K (C)K=k+/k- (D)K与k+/k-关系不定 17.已知二级反应半衰期t 为1/(k2c0),则反应掉1/4所需时间t 应为: () (A)2/(k2c0) (B)1/(3k2c0) (C)3/(k2c0) (D)4/(k2c0) 18.实验测得反应3H2+N2→2NH3的数据如下: 实验 p /kPap /kPa (-dp总/dt)/(Pa·h-1) 1 13.30.133 1.33 2 26.60.133 5.32 3 53.20.0665 10.64 由此可推知该反应的速率方程dp(NH3)/2dt等于: () (A)kp p (B)kp p (C)kp p (D)kp p 19.某具有简单级数的反应,k=0.1dm3·mol-1·s-1,起始浓度为0.1mol·dm-3, 当反应速率降至起始速率1/4时,所需时间为: () (A)0.1s (B)333s (C)30s (D)100s 20.均相反应A+B C+D,A+B E+F在反应过程中具有[C]/[E]=k1/k2的关系,[C],[E]为反应前后的浓差,k1,k2是反应 (1), (2)的速率常数。 下述哪个是其充要条件? () (A) (1), (2)都符合质量作用定律 (B)反应前C,E浓度为零 (C) (1), (2)的反应物同是A,B (D) (1), (2)反应总级数相等 21.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)3.3s 22.两个一级平行反应A B,A C,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)t =0.693/(k1+k2) 二、计算题 23.已知气相反应3H2+N2=2NH3的下列速率数据(T=723K): 实验p(H2)/kPap(N2)/kPa-dp总/dt(kPa·h-1) 113.20.1320.00132 226.40.1320.00528 352.80.6600.1056 已知: -dp总/dt=kpx(H2)py(N2)求: (a)x,y各为多少? (b)求实验1中的dp(N2)/dt和p(N2)降到0.066kPa所需时间。 (c)若反应在823K进行,求实验1的初始速率,假定活化能为189kJ·mol-1。 24.有气相反应N2O5 (1)+NO (2)─→3NO2(3),今在298K下进行实验。 第一 次实验,p1=133Pa,p2=13.3kPa,作lg(p/Pa)-t图为一直线,由斜率得 t =2h;第二次实验,p1=p2=6.67kPa,测得下列数据: p总/kPa13.315.316.720.01 t/h012∞ 设速率方程为r=kp2xp2y,请求x及y值,并推测可能的反应历程。 25.298K时,N2O5的不可逆分解反应在一般压力下为一级反应,其速率常数为0.0010min-1,同温度下N2O4的可逆解离反应很快达到平衡,平衡常数为Kp=4500Pa。 若将N2O5在压力为20000Pa,298K下密闭于真空容器中,试求200min后,N2O5,O2,N2O4,NO2各自分压是多少? 26.合金分析中有一种中子活化技术,未知样品受到高中子通量辐射后样品中原子变为原子序数相同,但相对原子量增加1或1以上的放射性同位素,表1是一种未知二元合金经中子活化后测得的实验数据: 时间/h0510265380 级数率/(裂变数/s)28012074412010 放射性同位素的半衰期: 同位素 Na Mn As Mo 半衰期/h15.02.5826.566.0 请确定该二元合金的定性组成。 27.爆炸产生的20Sr可代换骨中的钙,此同位素半衰期为281a(年),假设1g被一新生儿吸收,问70a之后,人体中还剩多少? 28.亚硝酸钠与氧的反应历程如下: (1)NO +O2 NO +O (2)O+NO NO (3)O+O O2 (a)试证明以NO 生成速率表达的速率方程为 d[NO ]/dt=k1[NO ][O2] (b)若反应(3)比反应 (2)慢得多时,上述速率方程又如何表达? 29. (1)在恒温下,许多金属的氧化过程满足下列抛物线方程 y2=k1t+k2 其中k1,k2只是温度的函数,当温度一定时都为常数。 y为时刻t时的氧化膜厚 度,请写出金属氧化的速率方程dy/dt=? ,它是几级反应? 对结果的意义加以说明。 (2)假定反应A→C+D的历程为: A B+C B D 其中B为活性中间物。 试证明产物D的生成速率必受产物C的抑制。 并指出在什么 条件下D的生成速率与产物C无关。 三、问答题 30.对光气合成提出如下机理: (a)Cl2 2Cl·,(b)2Cl· Cl2,(c)Cl+CO COCl (d)COCl Cl+CO,(e)COCl+Cl2 COCl2+Cl (1)应用稳态法推导出COCl2生成速率方程; (2)当反应(a)~(d)比反应(e)进行较快时,试问 (1)中结果可否简化? (3)若反应(a)~(b),(c)~(d)达成平衡,试证 (2)的结果。 31.今研究金属离子M2+与四苯基卟啉(H2TPP)在水溶液中生成金属卟啉的动力学,根据实验事实,拟定了如下反应机理: H2TPP TPP2-+2H+,TPP2-+2H+ H2TPP,M2++TPP2- MTPP (1)请得出MTPP生成反应的速率方程; (2)在什么条件下该反应对H2TPP为一级? (3)当[M2+]0>>[H2TPP]0时,表观速率常数与[M2+]0具有什么样的图形(定性)? 32.配合物取代反应[Co(CN)5(H2O)]2-+X-[Co(CN)5X]3-+H2O,式中X-代表I-、Br-、N 、SCN-等,实验研究该反应速率方程为r=k[X-][[Co(CN)5(H2O)]2-]/(a[x-]+b),且发现有中间物[Co(CN)5]2-,请设计可能的反应历程,并指明a,b,k与所拟反应历程中动力学参数之关系。
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- 物理化学动力学一级 物理化学 动力学 一级