动力学2A 一、选择题1. 水溶液反应 Hg 22+ + Tl 3+ ─→ 2Hg 2+ + Tl + 的速率方程为r = k [Hg 22+][Tl 3+]/[Hg 2+]。

以下关于反应总级数 n 的意见哪个对？ ( ) (A) n = 1 (B) n = 2 (C) n = 3 (D) 无 n 可言 2. 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 a3. 某反应物反应掉 7/8 所需的时间恰好是它反应掉 1/2 所需时间的 3 倍，则该反应的级数是： ( )(A) 零级 (B) 一级反应 (C) 二级反应 (D) 三级反应 4. 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 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 =+- 5. 一级反应完成 99.9% 所需时间是完成 50% 所需时间的： ( )(A) 2 倍 (B) 5 倍 (C) 10 倍 (D) 20 倍 6. 一个反应的活化能是33 kJ ·mol -1, 当 T = 300 K 时，温度每增加 1K ，反应速率常数增加的百分数约是： ( )(A) 4.5% (B) 90% (C) 11% (D) 50% 7. 均相反应 A + Bk 1C +D ， A + Bk 2E +F 在反应过程中具有∆[C]/∆[E]= k 1/k 2的关系， ∆[C]，∆[E] 为反应前后的浓差，k 1，k 2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8. 气相反应 A + 2B ─→ 2C ，A 和 B 的初始压力分别为 p A 和 p B ，反应开始时并无 C ，若 p 为体系的总压力，当时间为 t 时，A 的分压为： ( )(A) p A - p B (B) p - 2p A (C) p - p B (D) 2(p - p A ) - p B 9. 某二级反应，反应物消耗 1/3 需时间 10 min ，若再消耗 1/3 还需时间为： ( )(A) 10 min (B) 20 min (C) 30 min (D) 40 min 10. 某具有简单级数反应的速率常数的单位是 mol ·dm -3·s -1，该化学反应的级数为： ( )A B 2(A) 2 级 (B) 1 级(C) 0 级 (D) 3 级11. 反应速率的简单碰撞理论中引入了概率因子P，可表示为反应截面与碰撞截面之比（σ r／σ AB），于是 ( )(A) P>1 (B) P<1(C) P=1 (D) 不一定二、填空题12. 某反应物的转化率分别达到 50%，75%，87.5% 所需时间分别为t12，2t12，3t12，则反应对此物质的级数为 _______ 。

13. 碰撞理论中，速率常数以m3·s-1为量纲换算为以mol-1·dm3·s-1为量纲时，应乘以因子___________。

14. 2H2O2(aq) →2H2O(l)＋O2(g)被I-催化，已知E a(cat)＝56.5 kJ·mol-1，Ea(uncat)=75.3 kJ·mol-1，则k(I-)／k(uncat)＝_____________。

(T=298 K) 15. 双分子反应，当E a≥100 kJ·mol-1，298 K时有效碰撞率为_____________，1000 K时为_______。

16. 一级反应半衰期与反应物起始浓度关系。

在一定温度下，某化学反应的平衡转化率为 33.3%，在相同反应条件下，当有催化剂存在时，其反应的平衡转化率 ________ 。

17. 反应 AB + C k2D (决速步) 其表观活化能与基元反应活化能的关系为 ________________ ，因为 ___________ 。

18. N2O5分解反应 2N2O5──→ 4NO2+O2在T, p一定时, 测得d[O2]/d t =(1.5×10-4 s-1)[N2O5], 反应单向进行基本能完全, 则该反应的半寿期t1/2= _______________s。

19. N2O5热分解反应速率常数在288 K时，为9.67×10-6 s-1, E a＝100.7 kJ·mol-1,338 K时，速率常数为____________________。

20. 实验测得反应： 2A + B ─→ 2C + D 的速率方程为：r = k [A][B]，反应历程为：A +B k1C + F (慢) A + Fk2C +D (快)则k1与k的关系为 __________ 。

21. 经验规则“温度每增加 10 K, 反应速率增加 2 倍”。

在T1＝298 K 和T2＝ 308 K 时，符合这规则的活化能值E a＝___________________。

三、计算题22. 实验测得N2O5分解反应在不同温度下速率常数数据如下：T/K 298 308 318 328 338105k/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∆≠Sm 、∆≠Hm、∆≠Gm。

已知：玻耳兹曼常数k B= 1.3806×10-23J·K-1，普朗克常数h= 6.6262×10-34J·s 。

23. 反应 A(g)＋2B(g)─→12C(g)＋D(g) 在一密闭容器中进行, 假设速率方程的形A B k1k-1+AB式为r ＝k p p A a p B b , 实验发现：(1)当反应物的起始分压为 p A 0＝26.664 kPa , p B 0＝106.66 kPa 时, 反应中 ln p A 随时间变化无关。

(2)当反应物的起始分压分别为p A 0＝53.328 kPa, p B 0＝106.66 kPa 时, 反应r /2A p 为常数, 并测得 500 K 和 510 K时, 该常数分别为 1.974×10-3 和 3.948×10-3 (kPa ·min)-1, 试确定：(甲) 速率方程中的 a, b 和 500 K 时的速率常数 k (乙) 反应的活化能 24. 有一个涉及一种反应物种 (A) 的二级反应，此反应速率常数可用下式表示k = 4.0×1010 T 1/2 exp {-145 200/RT } dm 3·mol -1·s -1 (1) 在 600 K 时，当反应物 A 初始浓度为 0.1 mol ·dm -3时，此反应之半寿期为多少 ?(2) 试问 300 K 时，此反应之阿氏活化能 E a 为多少？ (3) 如果上述反应是通过下列历程进行A B B + A k 2 C C k 3P其中 B 和 C 是活性中间物，P 为终产物。

试得出反应速率方程在什么条件下这个反应能给出二级速率方程。

25. 请根据下列实验数据确定反应级数 α, β, γ和k 值 。

r ×105/(mol ·dm -3·s -1) 5.0 5.0 2.5 14.1 [A]0/mol ·dm -3 0.010 0.010 0.010 0.020 [B]0/mol ·dm -3 0.005 0.005 0.010 0.005 [C]0/mol ·dm -3 0.010 0.015 0.010 0.010 已知 r ＝k [A]α[B]β[C]γ。

26. 测定某一溶液反应(298 K)，得如下数据：t /min 0 18 57 130 240 337 398 吸光度A 1.39 1.26 1.03 0.706 0.398 0.251 0.1800 假设遵从Lamkert-Beer 定律，证明该反应为一级反应。

四、问答题27. 试证明，相同反应级数的平行反应：E a=i iiiik Ek∑∑k 1k -1动力学2—A答案一、选择题1. (A)2. (D)3. (B)4. (C)5. (C)6. (A)7. (A)8. (C)9. (C) 10. (C) 11. (D)二、填空题12.一级 13. 103L（L为阿佛加德罗常数） 14. 1975 k(I-)/k(uncat) =exp{[E(uncat)-E(I-)]/RT}15. 2.96×10-18 5.97×10-6计算公式为 exp(E c/RT) 因为E a>>RT，所以E c≈E a16. (1) 与初始浓度无关 (2) 等于 33.3%17. k(表) = k2k1/k-1E(表) = E2+ E1- E-118. t1/2 =0.693/ k =2310 s19. 4.87×10-3 s-120. k1 = k21. 52.9 kJ·mol-1三、计算题22. [答] ln k∝ 1/T作图，或用代入法求平均值得到：E a = 103.1 kJ·mol-1A = 2.03×1013 s-1当T = 323 K 时，k = A exp(-E a/RT) = 4.304×10-4 s-1≠Hm= E a - RT = 101 kJ·mol-11111111ln()k atk k k a k k x--=+-+A =(kB T /h )eexp(≠S /R ) ─→≠S m = 3 J ·K -1·mol -1≠G m =≠H m - T ≠S m = 100 kJ ·mol -123. [答] (甲) 当 p A 0=26.664 kPa , p B 0=106.66 kPa 时, B 是过量的,故 －d p A /d t ＝A B a b kp p ≈k ＇A apd ln p A /d t =-k ＇p A a /p A , d ln p A /d t 与p A 无关, 则 a = 12A /r p = 2A A /b B kp p p , p A =p A 0- p , p B =p B 0- 2p 2A /r p =k 2 b (53.328 kPa - p )b / (53.328 kPa - p ) 2A /r p = 常数, 则 b=1500 K 时, 2A /r p = k p A p B / p A 2= 2 k =1.974×10-3 (kPa ·min)-1k =9.87×10-4 (kPa ·min)-1同理 k (510 K)=1.974×10-3 (kPa ·min)-1(乙) ln(k 2/k 1)=E a /R ·(1/T 1-1/T 2) E a =147 kJ ·mol -124. [答] (1) k = 0.224 dm 3·mol -1·s -1 (2) E a = RT 2× dln k /d T = 147.7 kJ ·mol -1 (3) 应用稳态近似得r = k 3[C] = k 1k 2[A]2/(k -1+ k 2[A]) 当k -1 >> k 2[A] 时， r = k 1k 2/k -1× [A]2 为二级反应25. [答]根据准级数反应求α r 1/r 2＝([A]01/[A]02)α [B]0, [C]0一定 14.1/5.0＝(0.020/0.010)α α ＝1.49≈32同理求得 β＝－1 , γ＝0k ＝r /([A]03/2[B]0-1[C]00) 求得 k ＝2.5×10-4 (mol ·dm -3)-1/2·s -126. [答] k =1tln A A 0 ， 求不同时刻t 下的k ，若为常数，则为一级反应。