复习化学动力学

《复习化学动力学》由会员分享，可在线阅读，更多相关《复习化学动力学（30页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、理解反应速率、速率常数、基元反应、反应分子数和反应级数的概念；理解反应速率、速率常数、基元反应、反应分子数和反应级数的概念；掌握简单级数反应速率方程的形式、特点及应用；掌握简单级数反应速率方程的形式、特点及应用；掌握由实验数据确定反应速率方程的方法；掌握阿伦尼乌斯方程及其应用，理解活化能的概念和意义；掌握阿伦尼乌斯方程及其应用，理解活化能的概念和意义；理解典型复合反应（平行、对行、连串反应）速率方程的形式及特征；理解典型复合反应（平行、对行、连串反应）速率方程的形式及特征；掌握由反应机理建立速率方程的近似方法（稳态近似法、平衡态近似法）掌握由反应机理建立速率方程的近似方法（稳态近似法、平衡态近

2、似法）了解链反应的特点、支链反应与爆炸的关系；理解气体反应碰撞理论的基本假设，反应速率的计算和有关概念(活化能)；理解经典过渡状态理论的基本思想、基本计算及有关概念(活化络合物、过度态) ；了解溶液中反应和光化学反应的特征光化学反应的特征；了解催化作用的通性催化作用的通性、多相催化反 应的一般步骤和气-固相催化的反应动力学。2.在一定温度下，基元反应A+B2D的反应速率既可表示为 ， 也可表示为 。 则反应速率常数kA与kD的关系是：kA = 0.5 kD。1.反应A+3B2D的反应速率常数kA = ( )kB = ( )kD2 + 3H2 2NH3分别用N2 、H2 和NH3表示反应速率时，

3、 对应的速率常数分别为kN2、kH2和kNH3，它们之间的定量关系式为 。4.已知反应A + B 2C为基元反应，反应速率方程式可表示为（ ）1/3 1/21 : 3 : 2c 下列气相反应： 3A+B2C ，此反应的 。aA+bBlL+mM，写出 间的等式关系。解：设t时刻C的分压为pc，7.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（填小于、大于或等于）：反应级数 等于 反应分子数。9.某化合物与水相互作用时，该化合物的起始浓度为1moldm-3，1小时后 其浓度为0.8moldm-3，2小时后其浓度为0.6moldm-3，则此反应的 反应级数为（ ），此反应的反应速率常

4、数k =( )。10.恒温恒容反应：2A(g)A2(g)，A(g)的初始浓度cA,0=2moldm-3， A(g)反应 掉3/4所需的时间t3/4与A(g)反应的半衰期t1/2之比t3/4 ：t1/2 =2， 则此反应的级数n =（ ）。11.某化学反应其反应物消耗掉3/4所需时间是它消耗掉1/2所需时间的2倍， 此反应的反应级数是（ ）。8.具有下列级数的反应，一定不是基元反应的是 ( )。 (a)零级； （b）一级； （c）二级； （d）三级。8.一定温度下某反应，无论反应物的初始浓度如何，完成85%反应的时间都 相同，则此反应的级数为( )。 (a) 3； （b）2； （c）1； （d）

5、0。00.2moldm3h11114.某气相1-1级平行反应， 两反应速率常数的指前因子 A0,1 = A0,2，活化能Ea,1 Ea,2 （均与温度无关）。现测得在298K时， k1 /k2 =100,则745K时k1 /k2 = （填入具体数值）。15.对1级平行反应 ， 在一定的温度下，开始只有B，反应时间t 时C和D的浓度用C和D表示，那么： 总反应的速率常数k与k1、k2的关系为 。 t时刻C/D= 。 B的半衰期t1/2与k1、k2的关系 。 13.双分子反应（ ）二级反应，二级反应（ ）双分子反应。 (a) 一定是； (b)一定不是； (c)可能是也可能不是12.某反应AB，如果

6、将A的浓度减少一半，那么A的半衰期也缩短一半， 则该反应为（ ） 零级反应； 一级反应； 二级反应。 ac k = k1+ k2 k1/ k2 ln2 /( k1+ k2 ) 17.某反应的总的速率常数与各基元反应的速率常数有如下关系： ， 则表观活化能与基元反应的活化能关系为（ ）16.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( ) (a)一定大于等于0；（b）一定小于0；（c）一定等于0；（d）无法确定。E0的物理意义为 。20.在常温下，H2(g)和O2(g)发生爆炸反应的主要原因是（ ）18.典型对行复杂反应 ，若k1,A =4mol-1dm3h-1，

7、k2,B-1， 则动力学平衡常数KC=（ ） 20 mol-1dm3adb支链反应23.用波长为的光束光解气体HI， 。实验表明， 吸收307J的光能可分解HI 1.3010-3mol，量子效率 =（ ）22.光化学中量子效率的定义（ ）24.溶液中反应包括扩散与反应两个串联步骤。若反应的活化能很小，反应速率很快，则称为 控制。反之，反应活化能很大，称为 控制；在溶剂对反应组分无明显作用的情况下，活化控制的溶液中反应的速率与 反应相似。21.催化剂在反应过程中，可以加快达到平衡的时间。其原因是降低反应的 活化能，改变了反应途径后，自身在反应前后并无化学变化，除此之外， 还有两个显著特点： 1）

8、 。 2） 。催化剂不能改变平衡状态、系统的始末态、反应热；催化剂不能改变平衡状态、系统的始末态、反应热；催化剂对反应的加速作用具有选择性；催化剂对反应的加速作用具有选择性；扩散扩散活化活化气相气相21.对于某液相反应 为一级对行反应，已知：速率常数k1与温度 的关系为 ，该反应平衡常数K与温度T的关系为 。反应开始时，cA,0=0.5moldm-3， cB,0=0.05moldm-3， 求逆反应的活化能； 400K时经1h后A和B的浓度。 2O5 在气相中进行热分解反应，实验测得在 65 时反应的速率常数 k(65) = 0.292 min-1，90 时该反应的半衰期 t = 0.189 m

9、in。 (a) 求反应的活化能， (b) 要使 N2O5 分解反应在 1 min时转化率达 90%，问此反应应控制在何温度？解：(1)由速率常数的单位min-1知，该反应为一级反应，其半衰期则(2) 分解反应在 1 min时转化率达 90% 时，cA=(1-0.9 )cA,0cA,0由一级反应速率方程 知 ： 得： kT=2.3min-14.气相反应 2A 2B + C 能反应进行到底。在1000K下实测数据如下： pA/kPa t/min 0 3 12求上述反应的速率方程 中的n及k（1000K下）； 在1000K下，将反应物A放入抽空的密闭容器中，起始时的压力为70kPa，计算当容器总压达

10、80kPa时所需的时间。5.气相反应2A + B C的速率方程 ， 300K时将A、B的摩尔比为2：1的混合气通入抽空密闭容器中，起始总压力为， 50秒后物系总压为20kPa，计算速率常数k。 若反应的活化能Ea = 50 kJ mol-1，计算400K的速率常数。 2A(g) + B(g) C(g) t=0 pA,0=2 pB,0 pB,0 0 t pA=2pB pB pB,0 - pB反应过程中的总压：p = 2pB + pB + ( pB0 -pB) = pB,0 +2pB pB0=1/3 p0，50s时，pB=0.5 (p -pB,0代入上式得：k(300K)=0.002(kPa) -

11、1s-16.气相反应2A + B C的速率方程 300K时将A、B的摩尔比为2：1的混合气通入抽空密闭容器中，起始总压力为， 50秒后物系总压为，计算速率常数及150秒后物系的总压。 若将A、B的摩尔比为2：1的混合气通入抽空密闭容器中，起始总压力仍为，试计算要求物系总压变为需时25秒时系统的反应温度。已知上述反应的活化能Ea = 20.00 kJ mol-17.气相分解反应A(g)B(g)+ C(g)，并认为反应完全分解。已知该反应的半衰期与反应物的起始浓度无关。 (1)在280下将一定量的A(g)放入真空容器中，经400秒后测得压力为20 kPa，而经过足够长时间后，容器压力为30 kPa

12、。计算600秒时压力为多大。 (2)若在300下，用同样方法重复上述实验，经300秒后测得压力为20 kPa，而经极长时间后压力达30 kPa。计算上述反应的Ea。 解：（1）气相恒容反应的反应总压p随时间变化，依据物料恒算找出总压与时间的关系。依据题意判断（t1/2）为一级反应。 A(g) B(g) + C(g) 开始 p0A 0 0 t时 pA pA0-pA pA0-pA t = 0 pA0 pA0反应过程中的总压：p = pA + ( pA0 pA) + ( pA0 pA) = 2 pA0 pA全部分解后总压: p=2 pA0 pA0=1/2 pp = 2 pA0 pA= ppA pA=

13、 pp k2的另一算法：的另一算法： 不管哪级反应，从同一起始物开始到达相同转化率时，反应速率方程的不管哪级反应，从同一起始物开始到达相同转化率时，反应速率方程的左边均相等。适用于任一级反应。左边均相等。适用于任一级反应。 两温度下，两温度下，k1 t = k2 t 适用于任一级反应。适用于任一级反应。代入t1 = 400s，p=30 kPa ， pA=15 kPa，p =20 kPa，可得kp,1= 1.014103s则 代入t1 = 600S 可得p = 21.84 kPa ，pA = 8.16 kPa（2）同理可求300下反应速率常数kp,2= 1.35103s8.气相反应A B +C的

14、半衰期与A的初始压力无关。400K时将A引入抽空的密闭容器中，反应进行15分钟后测得物系总压为260mmHg，反应进行终结时测得物系总压为492mmHg；500K时测得该反应的半衰期为分。计算：（1）400K时反应的速率常数及半衰期；（2）反应的活化能。3 (g) 2COCl2 (g) 为一级反应。将一定量的双光气迅速引入一个280的真空容器中，经751S后测得系统压力为2.710 kPa，经很长时间反应完了后系统压力为4.008 kPa。305时重复上述实验，经320S后测得系统压力为2.838 kPa，反应完了后系统压力为3.554 kPa。 求280、305下以COCl2表示的反应速率常

15、数； 求在此温度区间内反应的活化能Ea 。10.气相反应2A+ B2D的速率方程为 ，将A、B的摩尔比为 2：1的混合气通入抽空密闭容器中，反应温度为400K。反应经10分钟后测得物系压力为85.33 kPa，经很长时间至反应完了后物系压力为64 kPa 。 试求： 气体A的初压pA0及反应经10分钟后A的分压pA； 速率常数kA； 气体A的半衰期。是二级反应代入速率方程解得：3、温度为400K的反应器中，有10molA(g)同时进行下列两个一级反应组成的平行反应：反应进行120秒后，实验测得有4molB(g)和2mol的D(g)生成。试求： kB和kD各为若干？ 欲得到5mol的B(g)，反

16、应需进行多少秒？当生成5molB时，A需反应掉（5+5/2），则有：A的速率方程为：2O5分解反应机理如下： NO3及NO为活性中间产物，用稳态近似法证明N2O5的消耗速率对N2O5的浓度为一级反应。证明实验测得的速率常数13.已知 的反应机理如下： 试用稳态近似法导出 表示的动力学方程。 求反应的表观活化能与各基元反应活化能间的关系。14.某反应2A + C D 反应机理如下： 试用稳态近似推导以产物D表示的速率方程。求反应的表观活化能与各基元反应活化能间的关系。解：注意用不同物质表示的速率方程常数间有一定的关系：注意用不同物质表示的速率方程常数间有一定的关系： eg: A A +B B C

17、 C 有有 若若题中未给出k是相对于哪一个物质的，则需自行设定。对于中间物质A2采用稳态近似法（除非它要求用平衡态近似）。即速率常数间为乘除关系，活化能间则为加减关系。即速率常数间为乘除关系，活化能间则为加减关系。15.反应A+ B +C ABC的反应机理如下： 反应过程中AB的浓度很小，可用稳态近似法处理，且k2 k3，试证明该反应的速率方程为：Ea表观 = E1+ E3-E2 X表示A与C形成的络合物，为活泼物质。试用稳态近似法导出 表达式。若k2 k3，试对反应速率一般表达式进行简化，并导出反应的表观活化能与各基元反应活化能间的关系。16.某物质A在催化剂C的存在下可生成产物B，反应在气

18、相中进行，机理如下：3CHO CH4 + CO 是由下面的几个步骤构成， 其中k4是用CH3表示的反应速率常数。试对链的传递物CH3 、 用稳态法，试导出下式3CHO CH4 + CO的反应机理如下：试应用稳态近似法导出以 表示的速率方程。四个基元反应的速率常数及活化能分别为k1 、k2 、k3、 k4及Ea,1、Ea,2、Ea,3、Ea,4，求总反应的表观活化能Ea与四个基元反应活化能间的关系。2 + B2 2AB的机理为：已知各基元反应的活化能E1 = 150.6 kJ mol-1，E2 = 0，E3 = 20.9 kJ mol-1。试用平衡态近似法求dcAB / dt的数学表达式；计算题给反应的表观活化能为若干？20.温度升高对于复合反应 的正逆反应的速率都增大，为何平衡常数K随T而变化？21. I2、Cl2和Br2三种卤素与H2的反应具有相同的化学反应式： 但它们的反应机理分别是：总反应速率为总反应速率为总反应速率为就上述情况谈谈你对基元反应、复杂反应、反应分子数、反应级数、链反应、反应机理及反应级数确定等内容的理解。