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 Ak 1B (I)；A k 2D (II)，已知反应 I 的活化能E 1大于反应 II 的活化能 E 2，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 E 2> E 1，且都在相同的升温度区间内升温，则： ( )(A)21d ln d ln d d k k T T >(B) 21d ln d ln d d k k T T <（C ）21d ln d ln d d k k T T =(D) 21d d d d k k T T>3. 对于反应 2NO 2= 2NO + O 2，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[NO 2]/d t = 2d[NO]/d t = d[O 2]/d t (B) - d[NO 2]/2d t = d[NO]/2d t = d[O 2]/d t = d ξ /d t (C) - d[NO 2]/d t = d[NO]/d t = d[O 2]/d t (D) - d[NO 2]/2d t = d[NO]/2d t = d[O 2]/d t = 1/V d ξ /d t4. 反应 A →产物 为一级反应，2B → 产物 为二级反应，t 12(A) 和 t 12(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 12(A) 和 t = 2t 12(B) 时，A ，B 物质的浓度 c A ，c B 的大小关系为： ( )(A) c A > c B (B) c A = c B (C) c A < c B(D) 两者无一定关系5. 当一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 ，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 Ak 1Bk 2C 其中 k 1= 0.1 min -1， k 2= 0.2 min -1，假定反应开始时只有 A ，且浓度为 1 mol ·dm -3 ，则 B 浓度达最大的时间为： ( ) (A) 0.3 min (B) 5.0 min (C) 6.93 min (D) ∞7. 某气相 1-1 级平行反应 Mk 1R ；Mk 2S ，其指前因子 A 1= A 2，活化能 E 1≠E 2，但均与温度无关，现测得 298 K 时 ，k 1/ k 2= 100，则 754 K 时 k 1/k 2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) 0.3×10-6 s (B) 2.5 min (C) 5580 a (D) 4.5×109 a9. 1-1 级对峙反应 12AB k k 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 k 1 ，k 2) ( ) (A) t = ln12k k (B) t =11221ln kk k k -(C) t =1121212ln k k k k k +-(D) 112121ln k t k k k k =+-10. 如果某反应的 △r H m = 100ｋJ ·mol -1，那么活化能 E a 将： ( ) (A) E a ≠ 100ｋJ ·mol -1 (B) E a ≥ 100ｋJ ·mol -1 (C) E a ≤ 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++AB A+H B+H k k kk则 k 1， k 2， k 3， k 4的关系为： ( ) (A) k 1= k 3， k 2= k 4 (B) k 1. k 3= k 2. k 4(C) k 1+ k 3= k 2+ k 4 (D) k 4. k 1= k 2. k 312. 若反应 A + Bk k +-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 < k +/ k - (C) K = k +/ k - (D) K 与 k +/ k - 关系不定13. 已知二级反应半衰期 t 12为 1/(k 2c 0)，则反应掉1/4所需时间 t 14应为： ( )(A) 2/(k 2c 0) (B) 1/(3k 2c 0) (C) 3/(k 2c 0) (D) 4/(k 2c 0)由此可推知该反应的速率方程 d p (NH 3)/2d t 等于： ( ) (A) kp H 23 p N 2 (B) kp H 22p N 2 (C) kp H 2 p N 2 (D) kp H 2 p N 2215. 某反应物起始浓度相等的二级反应，k = 0.1 dm 3·mol -1·s -1，c 0= 0.1 mol ·dm -3，当反应率降低 9 倍所需时间为： ( ) (A) 200 s (B) 100 s (C) 30 s (D) 3.3 s16. 两个一级平行反应 Ak 1B ，Ak 2C ，下列哪个结论是不正确的：( ) (A) k 总= k 1+ k 2 (B) k 1/k 2= [B]/[C] (C) E 总= E 1+ E 2(D) t 12= 0.693/(k 1+ k 2)二、计算题 ( 共 6题 ) 17.反应 2ABk 1A 2+B 2 2ABk 2A 2B +12B 2 是一平行二级反应， 若使 4 mol ·dm -3 的 AB 在 1300 K 恒容下，反应 0.1 s ，测得有 0.70 mol ·dm -3 的 A 2B 和 1.24 mol ·dm -3 的 A 2生成，试求 k 1和 k 2值。
18.反应高温(～600 K)产生VC 及B ，低温(～300 K)主要为VC (1) 稳态时，请证明：c a b c a [CO]d[VC]d k k t k k k -=++=k VC [CO]，b a b c a[CO]d[B]d k k t k k k -=++=k B [CO] 且实验测得k VC =4.0×1015exp(-95.1 kJ ·mol -1/RT ), k B =2.0×1016exp(-101.4 kJ ·mol -1/RT )。
(2) CO 的环张力能为29.3 kJ ·mol -1，VC 的约为6.3 kJ ·mol -1，可认为C 8闭环的活化能较C 6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 =600 K 时之速率常数k a , k -a , k b , k -b , k c , k -c 。
已知：CO R B VC∆f H m $(300 K)/kJ ·mol -1 98.2 306.4 112.0 73.6 S m $(300 K)/J ·K -1·mol -1 357 431.4 279.6 387.5 19.反应 A + B H +¾®¾ C + D ，速率方程为r =k [A]α[H +]β，反应中的酸被用作催化剂。
298 K 时，[A]0=0.10 mol ·dm -3，[H +]0=1.0×10-2 mol ·dm -3，t 12=36×102 s ，t 14=72×102 s 。
而当[A]0=0.20mol ·dm -3，[H +]0=2.0×10-2 mol ·dm -3时，t 12=18×102 s ，t 14=36×102 s 。
308 K 时，[A]0=0.10mol ·dm -3，[H +]0=1.0×10-2 mol ·dm -3，t 12=18×102 s 。
求反应级数及活化能。
20.N 2O 5气相分解反应为N 2O 5(g) −−→ 2NO 2(g) +12O 2(g) 其反应机理为:N 2O 51k−−→NO 2+ NO 3NO 2+ NO 32k−−→N 2O 5NO 2+ NO 33k−−→NO + O 2+ NO 2NO + NO 34k−−→2NO 2其中 NO ，NO 3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 N 2O 5的消失速率表示)。
21.H 2O 2 +2S 2O 32- +H + ──→ H 2O +S 4O 62-已知在pH 4～6范围内, 反应速率与[H +]无关, 今在298 K 及pH=5.0的条 件下, 测得如下数据： t/min 16 36 43 52 [S 2O 32-]/10-3 mol ·dm -3 10.30 5.18 4.16 3.13 且[S 2O 32-]0 =0.02040 mol ·dm -3, [H 2O 2]0 =0.0360 mol ·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 C 6H 5CH 3+ H 2 → C 6H 6+ CH 4若按下述历程进行：H 2+ M 1k−−→M + 2H (1) H + C 6H 5CH 32k−−→C 6H 6+ CH 3 (2) CH 3+ H 23k−−→CH 4+ H (3) H + H + M 4k−−→H 2+ M (4) 试证明苯的生成速率可用下式表示：1122661226534d[C H ]()[H ][C H CH ]d k k t k = 若键能 ε (C 6H 6-CH 3) = 380 kJ ·mol -1 ε H-H = 435 kJ ·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 E a 。