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1、第八章 化学动力学基础（一）主要公式及其适用条件1、化学反应速率的定义 式中：dx / dt为反应进度随时间的变化率；V为反应系统的体积；vB参加化学反应的物质B的计量系数，对产物取正值，对反应物则取负值；cB为参加反应B的物质的量浓度。此式适用于恒容反应，反应无中间产物或dc（中间产物）/dt0的反应。2、反应速率与反应物消耗的速率及产物生成速率之间的关系反应：用参加反应的不同物质表示反应速率时，其速率常数k之间的关系：上式二式适用于恒温、恒容反应，且反应中间产物或dc（中间产物）/dt0。3、速率方程的一般形式 式中：a和b分别称为反应物A的分级数和反应物B的分级数；a+b=n称为反应的总
2、级数。a和b可分别为整数、分数或者是零，既可以是正值也可以是负值。kA称为用反应物A表示反应速率时的速率常数，其物理意义为当cA=cB=1moldm-3时的反应速率。4、零级反应速率方程式：-dcA / dt = k速率方程的积分式：cA,0 -cA = kt式中：cA,0为反应前反应物A的初始浓度；cA为反应进行t时刻时的反应物A的浓度。零级反应的半衰期：t1/2 = cA,0/2k5、一级反应速率方程式：-d/cA / dt = kAcA速率方程的的积分式：式中：xA为反应A初始浓度c0经过时间t的转化率。此式适用于恒温、恒容一级反应。一级反应的半衰期：t1/2 = ln2/k6、二级反应
3、速率方程式：-dcA / dt = kA速率方程的积分式：若速率方程为-dcA / dt = kAcAcB，在任何时刻cA/cB皆为定值，速率方程的积分式为上式中：k值的大小与cA/cB的大小有关。当cA/cB = 1时，k=kA。二级反应的半衰期：t1/2 = 1/ kcA,07、n级反应速率方程式：-dcA / dt = kA速率方程的积分式：(n-1) kAt = 1/-1/n级反应的半衰期：以上二式除一级反应之外，n为其它任何值时皆可应用。8、kp与kc的关系恒温、恒容理想气体反应的速率，用压力表示与用浓度表示时的速率常数kp和kc之间的关系（设反应为n级）为-dpA / dt = k
4、p,A kp,A = kc,A(RT)1-n由pA = cART可知，表示反应速率的压力的单位应为Pa，反应物A的物质的量浓度cA的单位应为molm-3。上式适用于任何级数的恒温、恒容反应。9、阿累尼乌斯方程的三种形式（1）微分式：d ln (k/k)/dt = Ea/RT2（2）指数形式：k = k0e （3）定积分式：ln(k2/k1) = Ea(T2-T1) / RT1T2式中：k为温度T时的速率常数，k表示k的单位；k0称为指（数）前因子，其单位与k相同；Ea称为化学反应的活化能，其单位为Jmol-1。上述三式主要用于说明温度对反应速率的影响，活化能及不同温度下反应速率常数的计算。上式
5、适用于所有基元反应，某些非基元反应，甚至有些多相反应也符合阿累尼乌斯方程。（二）概念题821填空题1、在一定温度下，反应A + B 2D的反应速率既可表示为-dcA / dt = kAcAcB，也可表示为dcD/dt = kDcAcB。速率常数kA和kD的关系为（ ）。2、在一定温度下，反应物A(g)进行恒容反应的速率常数kA=2.510-3s-1mol-1dm3, A(g)的初始浓度cA,0 = 0.02moldm-3。此反应的级数n = （ ），反应物A的半衰期t1/2= （ ）。3、在T、V恒定的条件下，反应 A(g) + B(s) D(s)， t =0时, pA,0 = 800kPa;
6、 t1=30s时，pA,1 = 400kPa; t2 = 60s时，pA,2 = 200kPa; t3 = 90s时，pA,3 =100kPa。此反应的半衰期t1/2=（ ）；反应的级数n = （ ）；反应的速率常数k = ( )。4、在一定的T、V下，反应 A(g) B(g) + D(g)，当pA,0 = 100kPa时，反应的半衰期t1/2=25min；当A(g)气体的初始压力pA,0 = 200kPa时，反应的半衰期t1/2=50min。此反应的级数n = ( )，反应的速率常数k = ( )。5、在一定温度下，液相反应 A + 2B D 的速率常数kA = 42.5min-1，则cA从
7、2.0moldm-3变到0.50moldm-3所需的时间为t1，从0.40moldm-3变化到0.10moldm-3所需的时间为t2，两者之比t2/ t1 = （ ）。6、在一定T、V下，反应 2A(g) A2(g)， A(g)反应掉3/4所需的时间t3/4是A(g)的半衰斯t1/2的2.0倍，则此反应的级数n = （ ）。7、温度为500K时，某理想气体恒容反应的速率常数kc = 20mol-1dm3s-1。若改用压力表示反应速率时，则此反应的速度常数kp =（ ）。8、反应的机理为 A Bt cA cB则此反应的速率方程 d cB/dt = ( )。9、反应的机理为ABD，反应开始时只有反
8、应物A，经过时间t，A、B及D三种物质的量浓度分别为cA、cB和cD。由此反应的速率方程 d cB/dt =（ ），-d cA/dt =（ ）。k1k210、恒温、恒容理想气体反应的机理为 D(g)A(g) B(g)反应开始时只有A(g)，任意时刻t时，A、B、D的物质的量浓度分别为cA、cB和cD。则反应物A(g)消耗的速率可表示为 -d cA/dt =（ ），在上述条件下，任意时刻t时，cB/cD = （ ）=（ ）=（ ）。11、已知25 时，(HCl,g) = -92.307kJmol-1。化学反应 H2(g) +Cl2(g)2HCl(g)在催化剂的作用下，可大大加快此反应的速率，则此
9、反应的(298.15K) = （ ）。12、催化剂能够大大缩短化学反应达到化学平衡的时间，而不能改变化学反应的( )。822 单项选择填空题1、在T、V恒定的条件下，基元反应 A(g) + B(g) D(g)若初始浓度cA,0cB,0，即在反应过程中物质A大量过剩，其反应掉的物质的量浓度与cA,0相比较，完全可以忽略不计。则此反应的级数n =（ ）。选择填入：（a）1；（b）2；（c）3；（d）02、在指定条件下，任一基元反应的反应分子数与反应级数之间的关系是（ ）。选择填入：（a）反应经数等于反应分子数；（b）反应级数小于反应分子数；（c）反应级数大于反应分子数；（d）反应级数等于或小于反应
10、分子数3、在化学动力学中，质量作用定律（ ）/选择填入：（a）适用任一恒温反应；（b）只适用于理想气体恒温反应；（c）只适用基元反应；（d）只适用于恒温恒容化学反应4、基元反应的分子数是个微观的概念，其值（ ）。选择填入：（a）可为0、1、2、3；（b）只能是1、2、3这三个正整数；（c）也可是小于1的数值；（d）可正，可负，可为零5、化学反应的反应级数是个宏观的概念，实验的结果，其值（ ）。选择填入：（a）只能是正整数；（b）一定是大于一的正整数；（c）可以是任意值；（d）一定是小于一的负数6、25时，气相反应 2A(g) C(g) + D(g)，反应前A(g)的物质的量深度为cA,0，速率
11、常数为kA，此反应进行完全（即cA = 0）所需的时间是有限的，用符号t示之，而且t = cA,0/ kA，则此反应必为（ ）。选择填入：（a）零级反应；（b）一级反应；（c）二级反应；（d）0.5级反应7、在25的水溶液中，分别发生下列反应：（1）A C+D，为一级反应，半衰期为t1/2,A。（2）2B L+M，为二级反应，半衰期为t1/2,B。已知A和B的初始浓度之比cA,0/ cB,0 = 2，反应系统中无其它反应发生。当反应（1）进行的时间t1 = 2 t1/2,A，反应（2）进行的时间t2 = 2 t1/2,B时，则A、B物质的量浓度cA和cB之间的关系为（ ）。选择填入：（a）cA
12、 = cB；（b）cA = 2cB；（c）4cA = 3cB；（d）cA = 1.5cB8、在一定T、V下，反应机理为 A(g) + B(g)D(g)，此反应的= 60.0 kJmol-1，则上述正向反应的活化能E1（ ）。选择填入：（a）一定是大于60.0 kJmol-1；（b）一定是等于60.0 kJmol-1； （c）一定是大于-60.0 kJmol-1；(d) 即可以大于也可以小于60.0 kJmol-19、在任意条件下，任一基元反应的活化能Ea（ ）；任一非基元反应的活化能Ea（ ）。选择填入：（a）一定大于零；（b）一定小于零；（c）一定等于零；（d）条件不全无法确定10、基元反应
13、 2A B 为双分子反应，此反应的级数（ ）。选择填入：（a）可能小于2；（b）必然为1；（c）可能大于2；（d）必然为2。11、两个H与M粒子同时相碰撞，发生下列反应 H+H+M H2(g) + M因此反应的活化能Ea（ ）。选择填入：（a） 0；（b）=0；（c）0；（d）有能确定12、某放射性同位纛的蜕变反应为一级反应，已知其半衰期t1/2 = 6d（天），则经过18d后，所剩余的同位素的物质的量n，与原来同位素的物质的量n0的关系为（ ）。选择填入：（a）n = n0/3；（b）n = n0/4；（c）n = n/16；（d）n = n0/8；（1）（2）13、平行反应： B(g)，产
14、物A(g) D(g)，副产物已知反应（1）的活化能Ea,1 = 80 kJmol-1，反应（2）的活化能Ea,2 = 40 kJmol-1，为有利于产物B(g)的生成，应当采取（ ）的方法。选择填入：（a）恒温反应；（b）升高反应温度；（c）降低反应温度；（d）将副产物D(g)及时排出反应器823 简答题1、一级反应有哪此特征？2、反应速率方程-dcA/dt = kA的二级反应有哪些特征？3、什么是基元反应？什么是反应的机理（或反应的历程）？4、在一定温度下，反应 2A B，在t = 0时，cA,0 = 8molm-3；t = 20min时，cA = 6molm-3；t = 40min时，cA = 4.5molm-3；t = 60min时，cA = 3.375molm-3。即每隔相同的时间间隔Dt = 20min，A反应掉的分数为定值yA = (cA,1 - cA,2)/ cA,1 = 1/4，此反应为几级反应？反应的半衰期t1/2为若干？5、350K时实验测出下列两反应的速度常数：（1）2A B，kA =
