物理化学第十一章模拟试卷C班级 姓名 分数一、选择题 ( 共10题 20分 ) 1. 2 分在光的作用下,O 2可转变为O 3,当1 mol O 3生成时,吸收了3.01×1023个光子,则该反应之总量子效率Φ为: ( ) (A) Φ=1 (B) Φ=1.5 (C) Φ=2 (D) Φ=32. 2 分对于摩尔熵,用统计力学方法可计算不同运动形式的典型值如下,m ()S 平$=150 J ·K -1·mol -1,转动及振动每个自由度相应有m ()S 转$=30 J ·K -1·mol -1,m ()S 振$=1 J ·K -1·mol -1,反应A+BC 生成非线性过渡态时,其m S ≠∆$=__________________。
3. 2 分实验活化能E a ,临界能E c ,势垒E b ,零度活化能E 0概念不同,数值也不完全相等,但在一定条件下,四者近似相等,其条件是: ( )(A) E 0很小 (B) E b 很小(C) 温度很低 (D) 基态振动频率大4. 2 分在过渡态理论的速率方程中,因数 RT /Lh 或k B T /h 对所有反应都是一样的。
其值约为∶ ( ) (A) 103 s -1 (B) 1013 s (C) 1013 s -1 (D) 103 s5. 2 分相同分子B 反应, 其单位时间, 单位体积内的碰撞数为: ( )(A) 2d B 2(πRT /M B )1/2 (B) 12d B 2(πRT /M B )1/2(C) 2N B 2d B 2(p RT /M B )1/2 (D) 4LN B 2d B 2(p RT /M B )1/2 式中L 是阿伏伽德罗常数,N B 是B 分子的数密度。
6. 2 分理想气体反应A + BC [ABC]≠→产物,若设 E a 为阿累尼乌斯活化能, ∆≠H m $表示活化络合物与反应物在标准状态下的焓差,则 ( )(A) E a = ∆≠H m $+ RT (B) E a = ∆≠H m $+ 2RT (C) E a = ∆≠H m $+ 3RT (D) E a = ∆≠H m$- 2RT7. 2 分电解质溶液中的反应速率受离子强度影响的规律,下述说法中正确的应是: ( ) (A) 离子强度I 越大,反应速率越大 (B) I 越大,反应速率越小(C) 同号离子间反应,原盐效应为正 (D) 电解质与中性反应物作用,原盐效应为负8. 2 分酶催化作用有很多特征,但其主要的缺点是: ( ) (A)(A) 对温度反应迟钝 (B) 选择性不高 (C) 催化活性低 (D) 极易受酶杂质影响9. 2 分选用适当的催化剂后,使反应活化能比未加催化剂时降低了8500J ·mol -1,则二者速率常数比(k cat /k 0) ( )(A) 31倍 (B) 61倍 (C) 92倍 (D) 4.5倍*. 2 分某一反应在一定条件下的平衡转化率为25.3%,当有催化剂存在时,其转化率应当是: ( ) (A) 大于 25.3% (B) 小于 25.3% (C) 等于 25.3% (D) 不确定二、填空题 ( 共 9题 18分 ) 11. 2 分为了研究态-态反应,常用交叉分子束装置,这种分子束常要求_________,_________,________,_________。
12. 2 分微观反应动力学提出,要使分子发生化学反应,要求:碰撞能量___________________,碰撞方位______________,激发能量的形式_______________________________。
13. 2 分在558 K 时, 二乙酰(CH 3COCOCH 3)一级分解反应的∆≠G m$和∆≠H m$值分别是231.5 kJ ·mol -1和264.2 kJ ·mol -1,则∆≠S m 为____________J ·mol -1, 即过渡态较反应物有序性低,这是____________________反应的特性。
14. 2 分对于化学反应典型的活化能值E a =100 kJ ·mol -1>>RT /2,根据硬球碰撞理论,双分子反应有效碰撞率在298 K 时为_____________,1000 K 时为_____________。
15. 2 分H 2O 振动吸收频率之一为ω=3651 cm -1,相当光能为__________________。
16. 2 分水溶液中至今发现最快的化学反应是________________________,正反应速率常数的数量级(以 mol -1·dm 3·s -1为量纲)约为_______,其主要原因为____________________________________________ _____________________。
17. 2 分反应[Co(NH 3)5Br]2++NO 2-→[Co(NH 3)5NO 2]2++Br -,随离子强度的增加反应速率___________,若要改变反应速率25%,离子强度应为_____________________________。
18. 2 分分子剪裁是实现反应方向控制的一个理想方案,认为可通过先激发欲断裂的化学键,其主要的困难在于_____________________________________________________________________________。
19. 2 分已知: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 。
三、计算题 ( 共 5题 40分 ) 20. 10 分300 K 时,A 和B 反应速率常数为1.18×105cm 3·mol -1·s -1,反应活化能E a 为40 kJ ·mol -1。
(a) 用简单碰撞理论估算,具有足够能量能引起反应的碰撞数占总碰撞数的比例 为多少?(b) 估算反应的概率因子为多少?已知A 和B 分子的直径为0.3 nm 和 0.4 nm ,假定 A 和 B 的相对分子质量都为50。
21. 10 分设N 2O 5(g) 的分解为基元反应,在不同的温度下测得的速率常数k 值如下表所示: T / K 273 298 318 338 k / min -1 4.7×10-5 2.0×10-3 3.0×10-2 0.30试从这些数据求:阿仑尼乌斯经验式中的指数前因子A ,实验活化能E a , 273 K 时过渡态理论中的∆r≠S m 和 ∆r ≠H m 。
22. 10 分实验测得N 2O 5分解反应在不同温度下速率常数数据如下: T /K 298 308 318 328 338 105k /s -1 1.72 6.65 24.95 75.0 240求 k = A exp(-E a /RT )中A 与E a 的值,并求反应在323K 时∆≠S m $、∆≠H m $、∆≠G m $。
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 。
23. 5 分当温度为298 K 而压力是(1) 10p ∃ ,(2) p ∃ ,(3) 10-6p ∃ 时,一个氩原子在一秒内受到多少次碰撞(碰撞截面可视为σ =36 nm 2)?24. 5 分特殊酸催化反应的速率常数k /dm 3·mol -1·s -1=4.7×10-2[H -]/mol ·dm -3, 当一底物溶解在弱酸[HA]=10-3 mol ·dm -3溶液中,实验测得k =3.2×10-5 mol -1·dm 3·s -1 请计算HA 之离解常数K (HA)。
四、问答题 ( 共 3题 20分 ) 25. 10 分荧光-淬灭的机理可写为 :F→F* F*k 1F+h ν f Q+F*k 2F+Q*F是发荧光的分子,Q是淬灭分子,k f 常可由吸收光谱测定,试提出一个测定k q 的实验方案(必需有定量的关系式)。
26. 5 分碰撞理论中的方位因子P 一定小于1吗?请举例予以说明。
27. 5 分已知物质A 的光化学二聚反应的机理如下:A + hνk1A*,A*+ A22kk-垐垎噲垐A2,A*k3A + hν '试用稳态近似法导出该光化反应的量子效率Φ(A2) 的表达式。
参考答案一、选择题( 共10题20分)1. 2 分[答] (C)2. 2 分[答] -119 J·K-1·mol-1(2分)3. 2分[答] (C)4. 2 分[答] (C)5. 2 分[答] (C)6. 2 分[答] (B)7. 2 分[答] (C)8. 2 分[答] (D) (2分)9. 2 分[答] (A)*. 2 分[答] (C)二、填空题( 共9题18分)11. 2 分[答] 准直,均速,选态,取向(2分)12. 2 分[答] 要足够高,要恰当,要符合反应的需求(2分)13. 2 分[答] 58.6 J·mol-1·K-1,单分子分解反应。
14. 2 分[答] 3×10-18;6×10-6(2分)15. 2 分[答] 7.253×10-20 JE =h ν =hc /λ =hc ω =(6.626×10-34×2.998×108×3651×102) J =7.253×10-20 J16. 2 分[答] H ++OH -→H 2O 1011 H +,OH -是水溶液中迁移速率(或离子淌度)最大的离子。
(2分)17. 2 分 (6390) 6390[答] 减少 I =3.77×10-3 mol ·kg -1 (2分)18. 2 分[答] 激发能难于局域于该键上或 通过振动在分子内传能速率快于键断裂速率 (2分)19. 2 分[答] 向前散射,向后散射,前后对称散射 (2分)三、计算题 ( 共 5题 40分 ) 20. 10 分[答] (a) exp(-E a /RT ) = 1.08×10-7 (b) A(sct) = L πd 2(AB)(8RT /πμ)1/2= 1.17×108 m 3·mol -1·s -1A = k exp(E a /RT ) = 1.09×106 m 3·mol -1·s -1p = A /A (sct) = 9.3×10-3 (各2.5分)21. 10 分[答] 根据阿累尼乌斯公式 k = A exp(-E a /RT )代入实验数据求 A 和 E a 的值,最后取平均值。