物理化学第十一章模拟试卷B班级姓名分数一、选择题( 共10题20分)1. 2 分催化剂能极大地改变反应速率，以下说法不正确的是：( )(A) 催化剂改变了反应历程(B) 催化剂降低了反应的活化能(C) 催化剂改变了反应的平衡，以致使转化率大大地提高了(D) 催化剂能同时加快正向和逆向反应速率2. 2. 2 分如果碰撞理论正确，则双分子气相反应的指前因子的数量级应当是：( )(A) 10-8 -10-9 dm3·mol-1·s-1(B) 1023 -1024 dm-3·s-1(C) 1010 -1011 dm3·mol-1·s-1(D) 1010-1011 dm-3·s-13. 2 分稀溶液反应CH2ICOOH + SCN-→CH2(SCN)COOH + I-属动力学控制反应，按照原盐效应，反应速率k与离子强度I的关系为下述哪一种？( )(A) I增大k变小(B) I增大k不变(C) I增大k变大(D) 无法确定关系4. 2 分已知E Cl-Cl = 243 kJ/mol，E H2= 436 kJ·mol-1，用光照引发下面反应：H2+ Cl2 →2HCl所用光的波长约为：( )(A) 4.92×10-4 m(B) 4.92×10-7 m(C) 2.74×10-7 m(D) 1.76×10-7 m5. 2 分在T = 300 K，如果分子A和B要经过每一千万次碰撞才能发生一次反应，这个反应的临界能将是：( )(A) 170 kJ·mol-1(B) 10.5 kJ·mol-1(C) 40.2 kJ·mol-1(D) -15.7 kJ·mol-16. 2 分D+B→产物，从各物理量均以基本单位计算所得之k N ，换算为以mol·dm-3为量纲的k c，它们的关系为：( )(A) k c =Lk N(B) k c=106L2(C) k c=103Lk N(D) k c=10-3Lk N7. 2 分Lindemann 单分子反应机理是假定多原子分子被振动激发后( )(A) 立即分解(B) 有一时滞(C) 发出辐射(D) 引发链反应8. 2 分某双原子分子分解反应的临界能为83.68 kJ•mol-1，在300 K时活化分子所占的分数是：( )(A) 6.17×1013 %(B) 6.17×10-13 %(C) 2.68×1013 %(D) 2.68×10-13 %9. 2 分设气体A和B都是单原子分子，它们发生化合A + B = C，已知一维平动配分函数f t = 108，一维转动配分函数f r= 10。
按过渡态理论，在温度T时，反应的频率因子为：( )(A) 10-22k B T/h(B) 10-21k B T/h(C) 10-23k B T/h(D) 1023k B T/h*. 2 分设某基元反应在500 K时实验活化能为83.14 kJ·mol-1，则此反应的临界能为：( )(A) 81.06 kJ·mol-1(B) 2.145 kJ·mol-1(C) 162.1 kJ·mol-1(D) 4.291 kJ·mol-1二、填空题( 共9题18分)11. 2 分溶液中非离子间的扩散控制反应速率与溶剂粘度系数的关系为________________________________，已知η(乙醇)>η(水)，则同一反应在两种不同溶剂中的速率大小关系应为________________________。
12. 2 分某化学反应需激发的能量为126 kJ·mol-1，该能量相当于入射光的波数ω／cm-1＝_______________。
13. 2 分在波长为214 nm的光照下，发生下列反应NH3＋H2O＋hν→N2＋NH2OH当吸收光的强度I a＝1.00×10-7 Einstain·dm-3·s-1，照射39.38 min后，测得[N2]＝[NH2OH]＝24.1×10-5 mol·dm-3，则量子效率Φ为__________。
14. 2 分今测定了过硫酸离子与碘离子在不同离子强度下的反应速率常数，现取其中二点，数据如下：I/10-3mol·dm-3 2.45 12.45k/dm3·mol-1·s-1 1.05 1.39则Z A，Z B值为________________________。
[A=0.51(mol·dm-3)-12]15. 2 分Br的复合反应Br+Br→Br2*，Br2*+M→Br2+M，作为第三体的M，复杂分子较简单分子更有效，因为_________________________。
16. 2 分Na光谱的黄线ν＝5.090×1014 Hz，则相当于光能E=__________________。
17. 2 分对于液相反应，如k=A exp(－E a/RT)，则A的过渡态理论表达式应为______________________________ ______________。
18. 2 分因为在分子反应动力学领域创造性的成就而获得诺贝尔化学奖的科学家为__________________，_______________，________________。
19. 2 分反应F+D2→DF+D，由交叉分子束实验绘制了通量-速度-角度分布图，产物分子处于振动激发，且DF 在F原子的后向出现，且在“赤道”附近通量很大，说明____________能更有利于促进反应，F原子是与D2迎头碰撞，因此过渡态的优势构型为___________________。
三、计算题( 共5题40分)20. 10 分实验测得气相反应C2H6(g) = 2 CH3(g) 的速率常数k的表达式为k / s-1 = 2.0×1017exp( - 363 800 / RT)，试求1000 K时的以下各值(设普适常数值k0T / h = 2×1013 s-1)：(甲) 反应的半衰期；(乙) 分解反应的活化熵。
21. 10 分反应HIn-12kkH++ In2-，HIn-为溴甲酚绿、弛豫时间与反应浓度间关系如下：τ-1/ (106s-1) 1.01 1.16 3.13( [H+] + [In2-] )/( 10-6 mol·dm-3) 4.30 6.91 38.94求k1、k2及K。
22. 10 分用λ＝313 nm的单色光照射丙酮蒸气，发生下面的反应：(CH3)2CO ==C2H6＋CO入射光的91.5%被丙酮吸收，反应池体积V=59 cm3，T=329.9 K，起始压力p i=102.16 kPa，照射7 h后，终压p f =104.42 kPa，入射光强度I=48.1×10-4 J·s-1，求量子产率Φ。
23. 5 分反应HN3+ H2O + hν→N2 + NH2OH ，在λ= 214 nm的光作用，吸收光强为I a= 1.00×10-7 mol·dm-3·s-1，经39.38 min 后，[N2] = [NH2OH]= 24.1×10-5 mol·dm-3，求量子产率Φ。
24. 5 分反应Ar+O2→Ar+O+O，实验测得不同温度下之速率常数为：T/K 15000 18000k/mol-1·dm3·s-1 5.09×10128.60×1012(1)(1)求反应活化能E a；(2)(2)已知解离能E D(O2)=495 kJ·mol-1，讨论为什么E a<E D？四、问答题( 共3题20分)25. 10 分试从总包反应、基元反应、态-态反应三个层次论述活化能的概念及其意义。
26. 5 分反应物A 的光二聚反应历程为A + hνk1A*，A*k3A + hνf，A*+ Ak2A2推导Φ(A2) 及Φf (荧光量子效率)的表达式。
27. 5 分已知两个非线性分子A 和B 反应生成非线性活化络合物AB≠，反应的穿透系数为1，设k B T/h = 1013 s-1，所有自由度中，每个平动自由度的配分函数都为108 cm-1，每个转动自由度配分函数为10，每个振动自由度的配分函数为1.1，A、B 和AB 的电子态配分函数都为1，求证该反应的速率常数为：k = 9.7×109exp (-△E≠/RT) cm3·mol-1·s-1已知：玻耳兹曼常数k B=1.3806×10-23 J·K-1，普朗克常数h = 6.6262×10-34 J·s 。
参考答案一、选择题( 共10题20分)1. 2分[答] (C)2. 2 分[答] (C)3. 2 分(6352)6352[答] (B)4. 2 分[答] (B) 因为Cl2+ hν→2Cl，λ = Lhc/ε5. 2 分[答] (C)6. 2 分[答] (C)7. 2 分[答] (B)8. 2 分[答] (D)9. 2 分[答] (A)*. 2 分[答] (A)二、填空题 ( 共 9题 18分 )11. 2 分[答] k ∝η -1(速率与粘度系数成反比) k W >k E 或r (水)>r (乙醇) （2分）12. 2 分[答] 10 530 cm -1E =Lh ν =Lhc /λ =Lhc ω13. 2 分[答] 设以1 dm 3为计算基础， 则每秒生成产物为[24.1×10-5/(39.38×60)] mol ·dm -3·s -1 =1.02×10-7 mol ·dm -3·s -1所以 Φ=1.02×10-7/1.00×10-7=1.02 (各1分)14. 2 分[答] 2据lg k =lg k 0+1.02Z A Z B I /mol dm -3⋅Z A Z B =[lg(k 2/k 1)]/[1.02(I I 21-)] =0.122/[1.02×(0.1116-0.0495)]=1.93≈215. 2 分[答] 复杂分子具有更多的振动自由度， 转移能量更有效16. 2 分[答] 3.373×10-19 JE =h ν =(6.626×10-34×5.090×1014) J =3.373×10-19 J17. 2 分[答] ()1B m eexp nk T S c h R -≠⎛⎫∆⎛⎫ ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭$（2分）18. 2 分[答] 赫希巴赫（Herschbach ），波兰尼（Polanyi ），李远哲 （2分）19. 2 分[答] 平动，直线型（2分）三、计算题 ( 共 5题 40分 )20. 10 分[答](甲) 1000 K 时， k = 1.98×10-2 s -1 (2分) t 1/2 = ln2/k = 35.0 s (3分) (乙) A = (k B T /h )eexp(D r ≠S m $/ R )D r ≠S m $= 68.3 J ·K -1·mol -1 (5分)21. 10 分[答] 先推导得 τ -1= k 2( [H +] + [In 2-] ) + k 1 (5分) 将实验数据代入，解联立方程求得 k 2分别为 6.13×1010 mol -1·dm 3·s -1和 6.12×1010 mol -1·dm 3·s -1 (2分) 代入一式，可得 k 1= 7.5×105 s -1 (2分) 所以 K = k 1/ k 2= 1.23×10-5 mol ·dm -3 (1分)22. 10 分[答] 发生反应的分子数为n r =(p f -p i )V /RT =4.86×10-5 mol (3分) 吸收的光子数为n 0=It λη /hcL =2.90×10-4 mol (4分) Φ= n r /n 0=0.168 (3分)23. 5 分[答] 产物生成的分子数为n = ( 24.1×10-5/( 39.38×60 ) = 1.02×10-7 mol ·dm -3·s -1 (3分) Φ = n / I a = 1.02≈1 (2分)24. 5 分[答] (1) 根据ln[k (T 2)/k (T 1)]=－(E a /R )(1/T 2－1/T 1)E a =472 kJ ·mol -1(2) 反应沿势能面的反应坐标进行，鞍点势垒低于解离能。