一、选择题 1.对反应 2SO 2(g)+O 2(g)NO(g)2SO 3(g) 下列几种速率表达式之间关系正确的是()。
A. dc (SO 2 ) dc( O 2 )B.dtdtdc(SO 2) dc( S O 3) dt2dtC.dc( S O 3 ) c(O 2 D.d) 2dtdtd c(SO) dc(O )322dt dt解:选 D 。
依据化学反应的瞬时速率的表达通式,对于一般化学反应,速率表达可写出通式如下:AABBYYZZvdc A v Ad t dc B v Bd t dc Y v Yd t dc Z v Zdt2.由实验测定, 反应 H 2(g)+Cl 2(g)===2HCl(g) 的速率方程为 v =kc(H 2)c 1/2(Cl 2) ,在其他条件不变的情况下, 将每一反应物浓度加倍, 此时反应速率为 ( )。
A. 2vB. 4vC. 2.8vD. 2.5v1/2(Cl 2),H 2 和 Cl 2 浓度增大都增大一倍时,速率应该增大2 2 倍,即相当于 2.8Υa 。
解:选 C 。
依据化学反应的速率方程 υ=kc(H 2)c-1,逆反应的活化能E a.-1,此反应的反应热为 () 3.测得某反应正反应的活化能 E a.正=70 kJ m ·ol逆=20 kJ m ·ol-1B. -50 kJ m ·ol -1C. 90 kJ m ·ol -1D. -45 kJ m ·ol -1A. 50 kJ m ·ol解:选 A 。
依据过渡态理论,反应热可以这样计算: Q = E a,正- E a,逆。
-1,加入 Fe 3+作催化剂后,活化能降到 42 kJ ·m ol -1,加入 4.在 298K 时,反应 2H 2O 2===2H 2O+O 2,未加催化剂前活化能 E m ·ol催化剂后反应速率为原来的()。
3 倍C. 1.2 ×105 倍D.5×102 倍A. 29 倍B. 1 ×10E a 解:选 C 。
依据阿仑尼乌斯指数式 k = A ·e RT,可得 E aaE29000k 12 2e e1.2 10RT8 .314 298k155.某反应的速率常数为 2.15 L 2·mol -2·min -1,该反应为( )。
A. 零级反应B. 一级反应C. 二级反应D. 三级反应 -1)1-a-b·s-1, a b解:选 D 。
对于一个基元反应,aA + bB = cC + dD ,有反应速率为 v kc (A) c (B) 则其速率常数 k 的单位的通式可写成:(mol ·L 反推可以得到为三级反应。
6.已知反应 2NO(g)+Cl 2(g)===2NOCl(g) 的速率方程为 v =kc2(NO) c(Cl 2)。
故该反应 ()A. 一定是复杂反应B. 一定是基元反应C. 无法判断解:选 C 。
基元反应符合质量作用定律,但符合质量作用定律的不一定都是基元反应。
反应是基元反应还是复杂反应,要通过实验来确定。
7.已知反应 N 2(g)+O 2(g)===2NO(g) Δr H mθ>0,当升高温度时, K θ将( )。
A. 减小B. 增大C. 不变D. 无法判断解:选B。
根据吕·查德里原理,对吸热反应,当升高温度时,平衡就向能降低温度(即能吸热)的方向移动;即反应正向进行,平衡常数将增大。
θ,反应SO2(g)+ 8.已知反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) 平衡常数为K1θ。
则K1θ和K2θ1 O2(g) SO3(g) 平衡常数为K22的关系为( )θ=K2θ B. K1θ=A. K1θ=K C. K2 2 K D. 2K1θ=K2θ1解:选C。
根据平衡常数的表达式,平衡常数与化学反应的化学计量数是有关的。
化学反应的化学计量数的变化影响着平衡常数的指数项。
9.反应2MnO4-+5C2O42-+16H+===2Mn2++10CO2+8H2O Δr H mθ< 0,欲使KMnO4 褪色加快,可采取的措施最好不是( )。
2-浓度 A. 升高温度 B. 降低温度 C. 加酸 D. 增加C2O4解:选B。
欲使KMnO 4 褪色加快,即增大反应的速率,只能通过升高温度,增大反应物的浓度,加入催化剂等来考虑。
所以这里降低温度不利于加快反应速率。
10.设有可逆反应aA(g) + bB(g) dD(g) + eE(g) r H m >0,且a+ b> d+ e,要提高A 和B 的转化率,应采取的措施是( )。
A. 高温低压B. 高温高压C. 低温低压D. 低温高压解:选B。
根据吕·查德里原理,对吸热反应,当升高温度时,平衡就向能降低温度(即能吸热)的方向移动;当增大压力时,平衡就向能减小压力(即分子化学计量数之和小)的方向移动;所以为提高反应物 A 和B 的转化率,应采取的措施是高温高压。
二、填空题1.已知反应2NO(g)+2H2(g)===N2(g)+2H2O(g) 的反应历程为①2NO(g)+H2(g)===N2(g)+H2O2(g) (慢反应)②H2O2(g)+H2(g)===2H2O(g) (快反应)则该反应称为复杂反应反应。
此两步反应均称为基元反应反应,而反应①称为总反应的定速步骤,总反应的速率方2(NO) ,此反应为 3 级反应。
程近似为v=kc(H2)c2.已知基元反应CO(g)+NO 2(g)===CO 2(g)+NO(g) ,该反应的速率方程为v=kc(CO)c(NO2) ;此速率方程为质量作用定律的数学表达式,此反应对NO2 是 1 级反应,总反应是 2 级反应。
3.催化剂加快反应速率主要是因为催化剂参与了反应,改变反应途径,降低了活化能。
4.增加反应物浓度,反应速率加快的主要原因是活化分子总数增加,提高温度,反应速率加快的主要原因是活化分子百分数增加。
θ,所以平衡向正反应方向移动;对放热反应,提高温度,Q > K θ,所以平衡向逆5.增加反应物的量或降低生成物的量,Q < K反应方向移动。
6.对于气相反应,当Δn = 0 时,增加压力时,平衡不移动;当Δn < 0 时,增加压力时,平衡向正反应方向移动;当Δn >0 时,增加压力时,平衡向逆反应方向移动。
7.在气相平衡PCl5(g) PCl3(g)+Cl 2(g) 系统中,如果保持温度、体积不变,充入惰性气体,平衡将不移动;如果保持温度,压力不变,充入惰性气体,平衡将向右移动。
8.化学平衡状态的主要特征是v 正=v 逆;温度一定时,改变浓度、压力可使平衡发生移动,但Kθ值不变,如温度改变使化学平衡发生移动,此时Kθ值改变。
9.某化学反应在298 K 时的速率常数为1.1 ×10 - 4s-1,在323 K 时的速率常数为 5.5×10 -2s-1。
则该反应的活化能是,303K 时的速率常数为。
三、简答题:Ea 1.根据阿仑尼乌斯指数式k =A·e RT ,对一切化学反应,升高温度,反应速率均加快吗?反应速率常数的大小与浓度、温度、催化剂等因素有什么关系?Ea ,解:根据阿仑尼乌斯指数式k = A·e RT,温度与速率常数成正比,而速率常数又与反应速率成正比,所以对一切化学反应,升高温度,反应速率均加快。
反应速率常数大小由反应物性质决定,与反应物的浓度无关,与温度成正比。
加入催化剂,降低了反应的活化能,增大了反应速率常数,从而使化学反应速率加快。
2.反应速率方程和反应级数能否根据化学反应方程式直接得出?次氯酸根和碘离子在碱性介质中发生下述反应:ClO- + I-- + I-OH IO--+ Cl其反应历程为(1)ClO- + H2O === HClO + OH - (快反应)(2- + HClO === HIO + Cl -(慢反应))I(3)HIO + OH - === H2O + IO- (快反应)试证明v=kc(I-)c(ClO-)c-1(OH-)解:反应速率方程式和反应级数不能根据化学反应方程式直接得出,因为质量作用定律只适用于基元反应,且用于定速步骤。
对于复杂反应的速率方程,只能通过实验获得。
因为反应(2)为定速步骤,所以-vk2c(I )c(HClO)由反应(1)可得平衡常数K=-c (HClO) c (OH )c -(ClO)所以c(HClO) -Kc(ClO )-c(OH )代入速率方程得:-K c(ClO )-v k c(I )2 -c(OH )整理得:-c(ClO)-v K k c(I )2-c(OH)令k2K=k 所以- - 1-v kc(I ) c(ClO )c (OH )3.写出下列反应的平衡常数Kθ的表示式。
(1)CH 4(g) + 2O 2(g) CO 2(g) + 2H 2O(l) (2)MgCO 3(s) MgO(s) + CO 2(g)(3)NO(g) + 1 O 2(g)NO 2(g)2(4)2MnO 4-(aq) + 5H 2O 2(aq) + 6H +(aq) 2Mn 2+(aq) + 5O 2(g) + 8H 2O(l)解:p (CO )2 (1)Kθθpp(CH ) p(O ) 4 2 θθp p2(2) K p(CO) θ2θp(3)θKp (NO ) 2 θpp(NO) p(O)2θθpp1/ 2(4)Kθ2 52+c(Mn )p(O )2θθcp2 65- +c (MnO )c(H O )c(H )42 2θ θθcc c四、计算题:-1 时,其反应速率为1.2 mol L ·-1·min -1。
(1)写出该反应的速率方程。
(2)计算1.A(g) → B(g)为二级反应。
当 A 的浓度为 0.050mol L ·速率常数。
(3)在温度不变时欲使反应速率加倍, A 的浓度应为多大?2 解:(1)依题意有: (A )v kc2(2)依据(A )v kc,代入数据计算:21.2 k (0.05)得到-1-1k 480 L molmin =8 L mol-1s -122A(3)依据 (A )c 得到c(A)=0.0707mol.Lv kc代入数据计算: 2.4 480( )-12.在 1073K 时,测得反应 2NO(g)+2H 2(g)===N 2(g)+2H 2O(g) 的反应物的初始浓度和 N 2 的生成速率如下表实验 初始浓度 /(mol ·L -1) 生成 N 的初始速率211mol Ls序号c(NO)c(H 2)-36.00 ×10-3 1.92 ×10-3 12.00 ×10 2 1.00 ×10-3 6.00 ×10-3 0.48 ×10-3 32.00 ×10-33.00 ×10-30.96 ×10-3(1)写出该反应的速率方程并指出反应级数; (2)计算该反应在 1073K 时的速率常数;-3 mol ·L -1,c(H2)=4.00×10-3 mol ·L -1 时,计算该反应在 1073K 时的反应速率。