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第十一章 化学动力学基础(二)

第十一章 化学动力学基础(二)
第十一章 化学动力学基础(二)

第十一章化学动力学基础(二)

一、选择题

1.双分子气相反应A + B = D,其阈能为40 kJ·mol-1,有效碰撞分数是6 ×10-4,该反

应进行的温度是:

(A) 649K ;(B) 921K ;(C) 268K ;(D) 1202K 。2.双分子气相反应A + B = D,其阈能为50.0 kJ·mol-1,反应在400K时进行,该反应的

活化焓为:

(A) 46.674 kJ·mol-1;(B) 48.337 kJ·mol-1;

(C) 45.012 kJ·mol-1;(D) 43.349 kJ·mol-1。

3.关于阈能,下列说法中正确的是:

(A) 阈能的概念只适用于基元反应;(B) 阈能值与温度有关;

(C) 阈能是宏观量,实验值;(D) 阈能是活化分子相对平动能的平均值。4.在碰撞理论中,碰撞直径d,碰撞参数b与反射角θ的理解,不正确的是:

(A) 0 < b < d,分子发生碰撞;(B) 0 < θ< π,分子发生碰撞;(C) 若b = 0,则θ= 0 ;(D) 若b = 0,则θ= π。

5.由气体碰撞理论可知,分子碰撞次数:

(A) 与温度无关;(B) 与温度成正比;

(C) 与绝对温度成正比;(D) 与绝对温度的平方根成正比。

6.有关碰撞理论的叙述中,不正确的是:

(A) 能说明质量作用定律只适用于基元反应;(B) 证明活化能与温度有关;(C) 可从理论上计算速率常数与活化能;(D) 解决分子碰撞频率的计算问题。7.有关绝对反应速率理论的叙述中,不正确的是:

(A) 反应分子组实际经历途径中每个状态的能量都是最低;

(B) 势能垒是活化络合物分子在马鞍点的能量与反应物分子的平均能量之差;

(C) 活化络合物在马鞍点的能量最高;

(D) 反应分子组越过马鞍点后可能返回始态。

8.对于气相基元反应,下列条件:(1)温度降低;(2)活化熵越负;(3)活化焓

越负;(4)分子有效碰撞直径越大。能使反应速率变大的条件是:

(A) (2)(4) ;(B) (3)(4) ;(C) (2)(4) ;

(D) (1)(2)(4) 。

9.下列光化学反应中,光的量子产率Φ最大的是:

(A) 2HI H2 + I2;(B) 3O22O3;

(C) H2 + Cl22HCl ;(D) H2S H2 + S(g) 。

10.溶剂对溶液中反应速率的影响,以下说法中正确的是:

(A) 介电常数较大的溶剂有利于离子间的化合反应;

(B) 生成物的极性比反应物大,在极性溶剂中反应速率较大;

(C) 溶剂与反应物生成稳定的溶剂化物会增加反应速率;

(D) 非极性溶剂对所有溶液反应速率都有影响。

11.光化反应的初级阶段A + hνP,其反应速率:

(A) 与反应物A的浓度无关;(B) 与反应物A的浓度有关;

(C) 与入射光的频率有关;(D) 与入射光的强度无关。

12.根据光化当量定律:

(A) 在整个光化过程中,一个光子只能活化一个原子或分子;

(B) 在光化反应的初级过程中,一个光子活化1mol原子或分子;

(C) 在光化反应的初级过程中,一个光子活化一个原子或分子;

(D) 在光化反应的初级过程中,一爱因斯坦能量的光子活化一个原子或分子。

13.一个化学体系吸收了光子之后,将引起下列哪种过程:

(A) 引起化学反应;(B) 产生荧光;

(C) 发生无辐射跃迁;(D) 过程不能确定。

14.用一束波长为300~500 nm的光照射反应体系,有40%的光被吸收,其量子效率:(A) Φ= 0.4 ;(B) Φ> 0.4 ;(C) Φ< 0.4 ;(D) 不能确定。15.光合作用反应6CO2 + 6H2O=C6H12O6 + 6O2,每生成一个C6H12O6,需要吸收多少个

光子:

(A) 6 ;(B) 12 ;(C) 24 ;(D) 48 。16.速率常数与温度的关系式中,最精确的是:

(A) k = A·exp(-Ea/RT) ;(B) lnk = -Ea/RT + B ;

(C) lnk = lnA + mlnT - Ea/RT ;(D) (kt + 10n)/kt = rn 。

17.光化反应与黑暗反应(热反应)的相同之处在于:

(A) 都需要活化能;(B) 温度系数都很小;

(C) 反应均向着ΔrGm(T,p,W’= 0 ) 减少的方向进行;

(D) 化学平衡常数与光强度无关。

18.有关催化剂的性质,说法不正确的是:

(A) 催化剂参与反应过程,改变反应途径;

(B) 催化反应频率因子比非催化反应大得多;

(C) 催化剂提高单位时间内原料转化率;

(D) 催化剂对少量杂质敏感。

19.破坏臭氧的反应机理为:NO + O3NO2 + O2,NO2 + O NO + O2,其中

NO是:

(A) 总反应的反应物;(B) 中间产物;(C) 催化剂;(D) 自由能。20.酶催化的主要缺点是:

(A) 选择性不高;(B) 极易受酶杂质影响;

(C) 催化活性低;(D) 对温度反应迟钝。

21.在低于室温的温度下,在固体表面上的气体吸附一般是什么形式:

(A) 形成表面化合物;(B) 化学吸附;(C) 液化;(D) 物理吸附。

二、填空题

1.分别用rA, rB,rC表示反应A+3B=2C 的反应速率,它们间关系为:。

2.实验测得反应: 2A + B ─→ 2C + D 的速率方程为r= k[A][B],以 [A]0= 2[B]0开始实验,可将方程式改写成 r= ka[A]2,则、则 ka与 k 的关系为 ____________ 。

3.某反应的表观活化能为 50kJ·mol-1,在 300 K 下,测其速率常数,若要求 k 的测定误差在1.5% 以内,则恒温槽的控温精度为 __________ ,因为。

4. 2A+B=2C 已知反应某一瞬间, rA=12.72 mol·dm-3·h-1, 则rB= ,

rC=___________________。

5.一般情况下, 连续反应的决速步是。

6.溶剂对溶液反应速率的影响主要表现为_________________,________________,

_______________,________________。

7.化学反应的简单碰撞理论中能发生化学反应的判据有两个,即__________________________________,_______________________________。

三、证明题

1.已知质量为m的气体分子的平均速率为

求证同类分子间A对于A的平均相对速率。

四、计算题

1.气体丙酮可被波长313.0 nm 的单色光所激化,并按下式分解:

反应温度为56.7℃,反应室的容积为59cm3,单位时间的入射能为4.81X10-3js-1,辐射时间为7 h,丙酮蒸气吸收91.5%的入射能,初压P1=102.2KPa,终压P2=104.4KPa,试求量子效率。(答案0.163)

参考答案

一、选择题 1. A; 2. C; 3. A; 4. C; 5. D; 6. C;7. D;

8. B;9.C;10.B;11.A;12.C;13.D;14.D;15.D;

16.C;17.A;18.B;19.C;20.B;21.D;

二、填空题

1.

[答] rA= rB= rC

2.

[答] ka= k

3.

[答] 0.2 K dT = RT2/Ea × d k / k

4.

[答] rB=6.36 mol·dm-3·h-1, rC=12.72 mol·dm-3·h-1

5.

[答] 最慢(或最难进行)的一步反应。

6.

[答] 解离作用介电效应传能作用参与反应溶剂化作用(对4个给全分)

7.

[答] 在连心线方向上的相对平动能超过临界能;碰撞的方向必须一致

三、证明题

证:根据分子运动论,气体分子A与B的平均相对速率为

电化学基础全章教案(教与学)

第四章电化学基础 §4.1 原电池 一、探究目标 体验化学能与电能相互转化的探究过程 二、探究重点 初步认识原电池概念、原理、组成及应用。 三、探究难点 通过对原电池实验的研究,引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质,以及这种转化的综合利用价值。 四、教学过程 【引入】 电能是现代社会中应用最广泛,使用最方便、污染最小的一种二次能源,又称电力。例如,日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。那么,电池是怎样把化学能转变为电能的呢?我们这节课来一起复习一下有关原电池的相关内容。 【板书】§4.1 原电池 一、原电池实验探究 讲:铜片、锌片、硫酸都是同学们很熟悉的物质,利用这三种物质我们再现了1799年意大利物理学家----伏打留给我们的历史闪光点! 【实验探究】(铜锌原电池) 实验步骤现象 1、锌片插入稀硫酸 2、铜片插入稀硫酸 3、锌片和铜片上端连接在一起插入稀 硫酸 【问题探究】 Zn Cu ×

1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生? 2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中,现象又怎样?为什么? 3、锌片的质量有无变化?溶液中c (H+)如何变化? 4、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写? 5、电子流动的方向如何? 讲:我们发现检流计指针偏转,说明产生了电流,这样的装置架起了化学能转化为电能的桥梁,这就是生活中提供电能的所有电池的开山鼻祖----原电池。 【板书】(1)原电池概念:学能转化为电能的装置叫做原电池。 问:在原电池装置中只能发生怎样的化学变化? 学生: Zn+2H+=Zn2++H2↑ 讲:为什么会产生电流呢? 答:其实锌和稀硫酸反应是氧化还原反应,有电子的转移,但氧化剂和还原剂热运动相遇发生有效碰撞电子转移时,由于分子热运动无一定的方向,因此电子转移不会形成电流,而通常以热能的形式表现出来,激烈的时候还伴随有光、声等其他的形式的能量。显然从理论上讲,一个能自发进行的氧化还原反应,若能设法使氧化与还原分开进行,让电子的不规则转移变成定向移动,便能形成电流。所以原电池的实质就是将氧化还原的电子转移变成电子的定向移动形成电流。 (2)实质:将一定的氧化还原反应的电子转移变成电子的定向移动。即将化学能转化成电能的形式释放。 问:那么这个过程是怎样实现的呢?我们来看原电池原理的工作原理。 (3)原理:(负氧正还) 问:在锌铜原电池中哪种物质失电子?哪种物质得到电子? 学生:活泼金属锌失电子,氢离子得到电子 问:导线上有电流产生,即有电子的定向移动,那么电子从锌流向铜,还是铜流向锌? 学生:锌流向铜 讲:当铜上有电子富集时,又是谁得到了电子? 学生:溶液中的氢离子

第十一章 化学动力学

第十一章化学动力学 一.填空题 1.反应2A →B 为基元反应, k A是与A的消耗速率相对应的速率常数。若用B的生成速率及k A表示反应的反应速率时,则其速率方程()。 2.已知某反应的反应物无论其起始浓度c A0为多少,反应掉c A0的2/3时所需的时间均相同,所以该反应为()级反应。 3.已知反应(1)和(2)具有相同的指前因子,测得在相同温度下升高20K时,反应(1)和(2)的反应速率分别提高2倍和3倍,说明反应(1)的活化能E a1()反应(2)的活化能E a2,而且同一温度下,反应(1)的k1()反应(2)的k2. 4.某复合反应由以下的基元反应组成: 2B D C B物质的净速率dc B/dt与各物质浓度的关系,即dc B/dt=();及A物质的净速率-dc A/dt与各物质浓度的关系,即-dc A/dt=()。 5.半衰期为10天的某放射性元素净重8g,40天后其净重为()g。 6.某基元反应mA → P,c A的单位是mol·dm-3,时间的单位是s,则速率常数k的单位是()。 二.单项选择题 1.反应A→B,若开始时c B,0=0,A的起始浓度为c A,0,当反应物A完全转化为B时,需时为t,而反应掉A的起始浓度c A,0之一半时,所需时间为t1/2,测得t/ t1/2=2,则此反应的级数为()。 (A)零级(B)一级(C)3/2级(D)二级 2.反应2A→3B,其速率方程可表示为 -dc A/dt=k A c A2c B-1或dc B/dt=k B c A2c B-1 则两者的速率常数之比,即k A/k B=()。 (A)2 (B)2/3 (C)3/2 (D)3 3.反应A+B →C+D其活化能E a= 30 kJ·mol-1。在500K下,升高温度1K时,得k(501K)/ k(500K);若同一反应在1000K下,升高温度1K时,也得k(1001K)/ k(1000K),那么k(501K)/ k(500K)()k(1001K)/ k(1000K)。 (A)小于(B)等于(C)大于(D)无法确定 4.对于反应A→B,如果起始浓度减少一半,半衰期缩短一半,则该反应级数为:() (A)零级(B)一级 (C)二级(D)三级 5. 某反应的活化能Ea为80kJ.mol-1,则该反应温度由20℃增加到30℃时,其反应速率常数约为原来的: ( ) (A)二倍(B)三倍 (C)四倍(D)五倍

化学动力学基础(一、二)习题

化学动力学基础(一、二)习题

化学动力学基础(一、二)习题 一、选择题: 1、某反应的速率常数k=0.0462分-1,又知初始浓度为0.1mol.dm-3,则该反应的半衰期为: (A) 1/(6.93×10-2×0.12) (B) 15分(C) 30分(D) 1/(4.62×102×0.1)分 答案:(B) 2、某一级反应, 当反应物的浓度降为起始浓度的1%时,需要t1秒, 若将反应物的浓度提高一倍, 加快反应速率, 当反应物浓度降低为起始浓度的1%时, 需时为t2, 则: (A ) t1﹥t2(B) t1=t2 (C) t1﹤t2(D) 不能确定二者关系 答案:(B) 3、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) 三级反应(D) 二级反应 答案:(B )

4、反应A→B(Ⅰ);A→D(Ⅱ), 已知反应Ⅰ的活化能E1大于反应Ⅱ的活化能E2, 以下措施中哪一种不能改变获得B和D的比例: (A)提高反应温度(B) 降低反应温度 (C) 延长反应时间(D) 加入适当的催化剂 答案:C 5、由基元步骤构成的复杂反应:2A→2B+C A+C→2D,以C物质的浓度变化表示反应速率的速率方程(已知:-dC A/dt=K A1C A2-K A2C B2C c+K A3C A C C ) 则 (A)dC c/dt=K A1C A2-K A2C B2C c+K A3C A C C (B)dC c/dt=1/2K A1C A2-1/2K A2C B2C c+1/2K A3C A C C (C)dC c/dt=2K A1C A2-2K A2C B2C c+2K A3C A C C (D)dC D/dt=-K A3C A C C 答案:(B) 6、反应Ⅰ, 反应物初始浓度C0’, 半衰期t1/2’, 速率常数K1, 反应Ⅱ, 反应物初始浓度C0”, 半衰期t1/2”, 速率常数K2,

反应动力学基础第二章复习.

第二章 反应动力学基础 一、化学反应速率的定义 1、均相反应 单位时间内单位体积反应物系中某一组分的反应量。 恒容反应: 连续流动过程: 2、多相反应 单位时间内单位相界面积或单位固体质量反应物系中某一组分的反应量。 二、反应速率方程 1、速率方程(动力学方程):在溶剂及催化剂和压力一定的情况下,定量描述反应速率和温度及浓度的关系。即: 2、反应速率方程的形式主要有两类:双曲函数型和幂级数型。 3、反应级数: ) ,(T f r c =

速率方程中各浓度项上方的指数分别代表反应对组分的反应级数,而这些指数的代数和称为总反应级数。反应级数仅表示反应速率对各组分浓度的敏感程度,不能独立地预示反应速率的大小。 4、反应速率常数: 方程中的k称为速率常数或比反应速率,在数值上等于是各组分浓度为1时的反应速度。它和除反应组分浓度以外的其它因素有关,如温度、压力、催化剂、溶剂等。当催化剂、溶剂等因素固定时,k就仅为反应温度的函数,并遵循阿累尼乌斯 Arrhenius方程: 可分别用分压、浓度和摩尔分率来表示反应物的组成,则相应的反应速率常数分别用k p,k c ,k y来表示;相互之间的关系为: 5、化学平衡常数与反应速率常数之间的关系 三、温度对反应速率的影响 1、不可逆反应 由阿累尼乌斯方程,温度升高,反应速率也升高(例外的极少),而且为非线性关系,即温度稍有变化,反应速率将剧烈改

变。也就是说,反应温度是影响化学反应速率的一个最敏感因素。 2、可逆反应 (1)可逆吸热反应 反应速率将总是随反应温度的升高而增加 (2)可逆放热反应 反应速率在低温时将随反应温度的升高而增加,到达某一极大值后,温度再继续升高,反应速率反而下降。再升高温度,则可能到达平衡点,总反应速率为零。 最优温度与平衡温度关系: 四、复合反应 1、反应组分的转化速率和生成速率 我们把单位之间内单位体积反应混合物中某组分i的反应量叫做该组分的转化速率或生成速率。 2、复合反应包括并列反应、平行反应、连串反应三种基本类型。 3、瞬时选择性 生成目的产物消耗关键组分的速率与关键组分转化速率之比,瞬时选择性将随反应进行而改变。

南京大学《物理化学》练习 第十章 化学动力学基础(一)

第十章化学动力学基础(一) 返回上一页 1. 298 K时N2O5(g)分解反应半衰期t1/2为5.7 h,此值与N2O5的起始浓度无关,试求: (1) 该反应的速率常数. (2) 作用完成90%时所须的时间. 2. 某人工放射性元素放出α粒子,半衰期为15 min ,试问该试样有80%分解,需时若干? 3. 把一定量的PH3(g)迅速引入温度为950 K的已抽空的容器中,待反应物达到该温度时开始计时(此时已有部分分解),测得实验数据如下: t/s 0 58 108 ∞ P/kPa 35.00 36.34 36.68 36.85 已知反应 4pH3(g) P4(g) + 6H2(g) 为一级反应,求该反应的速率常数k值(设在t=∞时反应基本完成) 4. 在某化学反应中随时检测物质A的含量,1小时后,发现A已作用了75%,试问2小时后A还剩余多少没有作用?若该反应对A 来说是: (1) 一级反应. (2) 二级反应(设A与另一反应物B起始浓度相同) (3) 零级反应(求A作用完所用时间) 5. 在298 K时, NaOH与CH3COOCH3皂化作用的速率常数k2与NaOH与CH3COOC2H5皂化作用的速率常数k2' 的关系为k2=2.8k2' .试问在相同的实验条件下,当有90% CH3COOCH3被分解时, CH3COOC2H5的分解百分数为若干?

6. 对反应2NO(g) +2H2(g)---> N2(g) +2H2O(l) 进行了研究,起始时NO与H2的物质的量相等.采用不同的起始压力相应的有不同的半衰期,实验数据为: p0 /kPa 47.20 45.40 38.40 33.46 26.93 t1/2/min 81 102 140 180 224 求该反应级数为若干? 7. 反应A+B P的动力学实验数据如下, [A]0/(mol·dm-3) 1.0 2.0 3.0 1.0 1.0 [B]0/(mol·dm-3) 1.0 1.0 1.0 2.0 3.0 r0/(mol·dm-3·s-1) 0.15 0.30 0.45 0.15 0.15 若该反应的速率方程为 ,求x和y的值. 8. 碳的放射性同位素在自然界树木中的分布基本保持为总碳量的 1.10×%.某考古队在一山洞中发现一些古代木头燃烧的灰烬,经分析的含 量为总碳量的9.87×%,已知的半衰期为5700年,试计算这灰距今约有多少年? 9. 某抗菌素在人体血液中呈现简单级数的反应,如果给病人在上午8点注射一针抗菌素,然后在不同时刻t测定抗菌素在血液中的浓度c(以mg/100 cm3表示),得到以下数据 t/h 4 8 12 16 c /(mg/100 cm3) 0.480 0.326 0.222 0.151 (1) 确定反应的级数. (2) 求反应的速率常数k和半衰期t1/2.

第十一章 化学动力学主要公式及其适用条件

第十一章 化学动力学 主要公式及其适用条件 1.化学反应速率的定义 t V v d d 1ξ= 式中:V 为体积,ξ 为反应进度,t 为时间。 若反应在恒容下进行时,则上式可改写为 B B B B d d 1d d n c v V t t νν== νB 为反应方程式中的化学计量数,对反应物取负值,对产物取正值。例如 a A + b B → f F + e E 当取反应物或产物分别表示上述反应的反应速率时,则有 t e c t f c t b c t a c v d d d d d d d d E F B A ==-=- = (1) 在实际应用时,常用A d d c t - ,B d d c t -或F d d c t ,E d d c t 来表示反应的反应速率。A d d c t - ,B d d c t -称为反应物的消耗速率;F d d c t ,E d d c t 则称为产物的生成速率。用参加反应的不同物质之消耗速率或生成速率来表示一反应的反应速率时,其数值是不同的,它们之间的关系见式(1)。 2.反应速率方程及反应级数 若反应的反应速率与参加反应物质的浓度之间存在以下关系,即 γ βαC B A c c kc v = 则称此关系式为反应的速率方程。式中的α,β,γ 分别称为A, B, C 物质的反应分级数,α + β + γ = n 便称为反应总级数。α,β,γ 的数值可为零、分数和整数,而且可正可负。k 称为反应的速率常数。 应指出:若速率方程中的v 及k 注有下标时,如v B ,k B ,则表示该反应的速率方程是用物质B 表示反应速率和反应速率常数。

电化学基础习题及答案

电化学基础习题解答 第四章P63 1.将甘汞电极与另一电极(在电极上析出氢气)组成电解池。电解液是pH 为7的饱和KCl 溶液。在25℃时,以一定大小的电流通过电解池,测得两极间电压为 1.25V 。若认为甘汞电极是不极化的,求此条件下阴极的过电位(假定溶液的欧姆电位降可略去不计)。 解:-+-=??E V 0085.125.12415.0-=-=-=+-E ?? 22 1 H e H = +-+ [] () V 4141.0705916.01ln 0-=-?=??? ? ??- =+-H nF RT ?? ()V 5944.04141.00085.1-=---=?Δ 2. 用Pb 电极来电解0.1mH 2SO 4(265.0=±γ),若在电解过程中,把Pb 阴极与 另一当量甘汞电极相连接时,测得电动势为E=1.0685V 。试求H 2在Pb 极上的过电位。 解:E -=+-??﹦ 0.2802-1.0685 ﹦ -0.7883V 22 1 H e H = +-+ [] ??? ? ??- =+-H nF RT 1ln 0??=0.05916lg(0.2×0.265)=-0.07547V V 7883.0=?Δ-0.07552V=0.7128V 第五章P73 1. 试证明对于反应R ne vO =+-扩散电流密度为 dx dC D v nF i 00= 证明: O 在x 方向上的扩散传递速度dx dC D V x 0 0-=,对于反应 R ne vO =+- 若以阴极反应电流为正,则()?? ? ????? ??=-??? ??=dx dC D F v n V F v n i x 00

4第十一章化学动力学分析

物化第十一章 化学动力学 习题 一、名词解释 1.反应机理 2. 基元反应 3. 反应级数 4. 反应分子数 5. 反应速率常数 6. 半衰期 二、简答题 1. 反应级数和反应分子数有何区别? 2. 简述零级反应的主要特征有哪些? 3. 简述一级反应的主要特征有哪些? 4. 简述二级反应的主要特征有哪些? 5. 已知气相反应2HI=H 2+I 2之正、逆反应都是二级反应: (1)问正、逆反应速率常数k 、k '与平衡常数K 的关系是什么? (2)问正、逆反应的活化能与正反应恒容反应热的关系是什么? 6. 阈能的物理意义是什么?它与阿累尼乌斯经验活化能E a 在数值上的关系如何? 7. 对于连串反应A ?→? 1k B ?→?2k C ,若E 1E 1,A 2>A 1,画出各步反应和总反应的lnk —T 1图,并讨论主产物随温度的变化。 三、判断题 1. 某反应的速度常数 k =4.62×10-2分-1,又初始浓度为0.1mol.dm -3,该反应的半衰期为15分。 2. 单分子反应称为基元反应,双分子反应和三分子反应称为复合反应。 3. 简单反应都是简单级数反应;简单级数的反应不一定就是简单反应。 4. 双分子反应一定是二级反应 5. 当温度一定时,化学反应的活化能越大其反应速率越大。 6. 在同一反应中各物质的变化速率相同。 7. 若化学反应由一系列基元反应组成,则该反应的速率是各基元反应速率的代数和。 8. 单分子反应一定是基元反应。 9. 双分子反应一定是基元反应。 10. 零级反应的反应速率不随反应物浓度变化而变化。 11. 若一个化学反应是一级反应,则该反应的速率与反应物浓度的一次方成正比。 12.一个化学反应进行完全所需的时间是半衰期的2倍。 13.一个化学反应的级数越大,其反应速率也越大。 14.若反应 A + B ═Y + Z 的速率方程为:r =kc A c B ,则该反应是二级反应,且肯定是双分子反应。 15.对于一般服从阿累尼乌斯方程的化学反应,温度越高,反应速率越快,因此升高温度有利于生成更多的产物。 16.若反应(1)的活化能为E 1,反应(2)的活化能为E 2,且E 1 > E 2,则在同一温度下k 1一定小于k 2。 17. 若化学反应的Δr U m <0,则该化学反应的活化能小于零。 18.对平衡反应A ═Y ,在一定温度下反应达平衡时,正逆反应速率常数相等。 19.平行反应,k 1/k 2的比值不随温度的变化而变化。 20.复杂反应的速率取决于其中最慢的一步。 21.反应物分子的能量高于产物分子的能量,则此反应就不需要活化能。 22.温度升高。正、逆反应速度都会增大,因此平衡常数也不随温度而改变。 23.碰撞理论成功处之一,是从微观上揭示了质量作用定律的本质。 24.确切地说:“温度升高,分子碰撞次数增大,反应速度也增大”。 25.过渡状态理论成功之处,只要知道活化络合物的结构,可以计算出速率常数k 。 26.选择一种催化剂,可以使ΔG > 0的反应得以进行。

第9章 电化学基础习题及答案

第九章电化学基础 第28讲原电池 一、选择题 1.用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂—KNO3的U 形管)构成—个原电池(如图)。以下有关该原电池的叙述正确的是() ①在外电路中,电流由铜电极流向银电极 ②正极反应为:Ag++e-===Ag ③实验过程中取出盐桥,原电池仍继续工作 ④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同 A.①②B.②③ C.②④D.③④ 2.有关下图所示原电池的叙述不正确的是() A.电子沿导线由Cu片流向Ag片 B.正极的电极反应是Ag++e-===Ag C.Cu片上发生氧化反应,Ag片上发生还原反应 D.用该电池电解饱和食盐水,3.2 g Cu溶解时生成1.12 L Cl2 3.小明利用家中废旧材料制作了一个可使玩具扬声器发出声音的电池,装置如图。下列有关该电池工作时的说法错误的是() A.铝罐将逐渐被腐蚀 B.电子流向为铝质汽水罐→导线→扬声器→导线→炭棒 C.食盐水中的Na+向炭棒移动 D.炭棒上发生的反应为:2H++2e-===H2↑ 4.下列反应不可用于设计原电池的是() A.Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑ B.2CH3OH+3O2―→2CO2+4H2O C.NaOH+HCl===NaCl+H2O D.4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3 5.原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关。下列说法中

不正确的是( ) A .由Al 、Cu 、稀H 2SO 4组成原电池,其负极反应式为:Al -3e -===Al 3+ B .由Mg 、Al 、NaOH 溶液组成原电池,其负极反应式为:Al -3e -+4OH -===AlO -2+ 2H 2O C .由Fe 、Cu 、FeCl 3溶液组成原电池,其负极反应式为:Cu -2e -===Cu 2+ D .由Al 、Cu 、浓硝酸组成原电池,其负极反应式为:Cu -2e -===Cu 2+ 6.(2013辽宁铁岭一中期中卷)某原电池装置如图所示。下列有关叙述正确的是( ) A .Fe 作正极,发生氧化反应 B .负极反应: 2H ++2e -===H 2↑ C .工作一段时间后,NaCl 溶液中c (Cl -)增大 D .工作一段时间后,两烧杯中溶液pH 均不变 7.(2012·安徽)某兴趣小组设计如下微型实验装置。实验时,先断开K 2,闭合K 1,两极均有气泡产生;一段时间后,断开K 1,闭合K 2,发现电流表A 指针偏转。 下列有关描述正确的是( ) A .断开K 2,闭合K 1时,总反应的离子方程式为:2H ++2Cl -=====通电 Cl 2↑+H 2↑ B .断开K 2,闭合K 1时,石墨电极附近溶液变红 C .断开K 1,闭合K 2时,铜电极上的电极反应为:Cl 2+2e -===2Cl - D .断开K 1,闭合K 2时,石墨电极作正极 二、非选择题 8.在由铜片、锌片和200 mL 一定浓度的稀硫酸组成的原电池中,若锌片只发生电化学腐蚀,当在铜片上放出3.36 L(标准状况)的H 2时,硫酸恰好用完,请填空: (1)正极的电极反应式为________________________________________________________________________; 负极的电极反应式为________________________________________________________________________; (2)通过导线的电子的物质的量为 0.3 mol ; (3)原稀硫酸的物质的量浓度为 0.75 mol/L 。 9.有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序,两人均使用镁片与铝片作电极,但甲同学将电极放入6 mol/L H 2SO 4溶液中,乙同学将电极放入6 mol/L 的NaOH 溶液中,如图所示。请回答:

第二章反应动力学基础.

2 反应动力学基础 2.1在一体积为4L 的恒容反应器中进行A 的水解反应,反应前 A 的含量为12.23%(重量),混合物的密度为1g/mL ,反应物A 的分子量为88。在等温常压 解:利用反应时间与组分A 的浓度变化数据,作出C A ~t 的关系曲线,用镜面法求得t=3.5h 时该点的切线,即为水解速率。 切线的斜率为 0.760.125/.6.1 α-==-mol l h 由(2.6)式可知反应物的水解速率为 0.125/.-==dC A r mol l h A dt 2.2在一管式反应器中常压300℃等温下进行甲烷化反应: 2423+→+CO H CH H O 催化剂体积为10ml ,原料气中CO 的含量为3%,其余为N 2,H 2气体,改变进口原料气流量Q 0解:是一个流动反应器,其反应速率式可用(2.7)式来表示 00000(1)(1)-= =-=-=-A A R A A A A A A A A dF r dV F F X Q C X dF Q C dX 故反应速率可表示为: 000 0(/)==A A A A A R R dX dX r Q C C dV d V Q 用X A ~V R /Q 0作图,过V R /Q 0=0.20min 的点作切线,即得该条件下的dX A /d(V R /Q 0)值α。 0.650.04 1.79 0.34 α-== 故CO 的转化速率为 40030.10130.03 6.3810/8.31410573--? ===???A A P C mol l RT

430 0 6.3810 1.79 1.1410/.min (/)--==??=?A A A R dX r C mol l d V Q 2.3已知在Fe-Mg 催化剂上水煤气变换反应的正反应动力学方程为: 20.850.4 /-=?w CO CO r k y y kmol kg h 式中y CO 和y CO2为一氧化碳及二氧化碳的瞬间摩尔分率,0.1MPa 压力及700K 时反应速率常数k W 等于0.0535kmol/kg.h 。如催化剂的比表面积为30m 2/g ,堆密度为1.13g/cm 3,试计算: (1) 以反应体积为基准的速率常数k V 。 (2) 以反应相界面积为基准的速率常数k g 。 (3) 以分压表示反应物系组成时的速率常数k g 。 (4) 以摩尔浓度表示反应物系组成时的速率常数k C 。 解:利用(2.10)式及(2.28)式可求得问题的解。注意题中所给比表面的单位换算成m 2/m 3。 33230.450.45 33 0.45(1) 1.13100.053560.46/.6(2) 1.7810/.3010 11(3)()()0.05350.15080.1013..()8.3110700(4)()(0.05350.333(0.1)ρρρρ-==??=-= = =???==?=??==?=v b w b b g w w v b n p w n c w k k kmol m h k k k kmol m h a kmol k k P kg h MPa m RT k k P km 0.45)().kmol ol kg h 2.4在等温下进行液相反应A+B →C+D ,在该条件下的反应速率方程为: 1.50.5 0.8/min =?A A B r C C mol l 若将A 和B 的初始浓度均为3mol/l 的原料混合进行反应,求反应4min 时A 的 转化率。 解:由题中条件知是个等容反应过程,且A 和B 的初始浓度均相等,即为1.5mol/l ,故可把反应速率式简化,得 1.50.5222 00.80.80.8(1)===-A A B A A A r C C C C X 由(2.6)式可知 00 (1)?? ???? --==-=A A A A A A d C X dC dX r C dt dt dt 代入速率方程式 22 00.8(1)=-A A A A dX C C X dt 化简整理得 00.8(1)=-A A A dX C dt X 积分得 00.81= -A A A X C t X 解得X A =82.76%。

第十一章化学动力学基础(一)解析

第十一章 化学动力学基础(一) 1. 298K 时,252421 ()()()2N O g N O g O g =+,该分解反应的半衰期1/2 5.7t h =,此值 与25()N O g 的起始浓度无关,试求: (1)该反应的速率常数; (2)25()N O g 转化掉90%所需的时间。 解:(1)因为该反应的半衰期与25()N O g 的起始浓度无关,所以该反应为一级反应。则 1/21 ln 2t k = ,111/2ln 2ln 2 0.1216()5.7k h t -=== (2)当90%y =时 11111 ln ln 18.94()10.1216190% t h k y = ==-- 2.某物质A 分解反应为二级反应,当反应进行到A 消耗了3 1 时,所需要时间为2min , 若继续反应掉同样这些量的A ,应需多少长时间? 解:对于二级反应 21y k at y =- 当min 231 3 1==t y 时 则 21311111 3min 112min 413k t y a a =?=?=-?- 当 3 2 =y 时 2123213 3 2 1138min 121min 143 8min 2min 6min y t k a y a a t t t -=?=?=-?-=-=-= 3.有反应A P →,实验测得是2 1 级反应,试证明:

(1)[][]kt A A 2 1 2 1 21 0= -; (2)[]2102 1 )12(2 A k t -=。 证明:(1)[][]21A k dt A d r =- = [] [] kdt A A d -=2 1 对上式作定积分 0[] 01/2[][][]A t A d A kdt A =?-? 得[][]kt A A 2 1 2 121 0= -. (2)∵[][]kt A A 21212 1 0=- ∴[][])(2 21210A A k t -= []{[]}[]))12(2 )2 (2 2102102102 1A k A A k t -= -= 4. 在298K 时,用旋光仪测定蔗糖的转化速率,在不同时间所测得的旋光度t α如下 /min t 0 10 20 40 80 180 300 ∞ /()O t α 6.6 6.17 5.79 5.00 3.71 1.4 -0.24 -1.98 试求该反应的速率常数k 值。 解:蔗糖水解为一级反应,且011ln t k t αααα∞ ∞ -=- 代入数据,列于下表中 取其平均值 315.14810min k --=? 5.在298K 时,测定乙酸乙酯皂化反应速率。反应开始时,溶液中酯与碱的浓度都为30.1mol dm -?,每隔一定时间,用标准酸溶液滴定其中的碱含量,实验所得结果如下: /min t 3 5 7 10 15 21 25 33[]/(10)OH mol dm ---? 7.40 6.34 5.50 4.64 3.63 2.88 2.54 /min t 0 10 20 40 80 180 300 ∞ /()O t α 6.6 6.17 5.79 5.00 3.71 1.4 -0.24 -1.98 31/(10min )k - - 5.142 4.958 5.160 5.134 5.175 5.318 -

第十一章 化学动力学概念题及解答

§11.2 概 念 题 11.2.1 填空题 1. 反应23B k B D ??→其速度方程可以表示为3/2/B c t B B d d k c -=,也可以表示为3/2/D c t D D d d k c =,则/B c t d d -与/D c t d d -之间的关系为( ).效率常数B k 和D k 的比 为( )。 2. 反应2B k A B ??→为基元反应,是A k 与A 的消耗效率相对应的效率常数。若用B 的生成效率及B k 表示反应的反应效率时,则其效率方程( )。 3. 反应()3(g)2()A g B C g +??→,反应开始时反应物按计量比混合而且无产物C 存在(即,0C o p =) ,若将以B 的压力变化来表示的消耗率/B p t d d -换成以总压p 表示/p t d d -时,则(/B p t d d -)/(/p t d d -)=( ) 4. 在温度一定下,反应A B C →+的反应物A 反应掉其起始浓度,0A C 的87.5%时,需时 3min 。在同一温度下,上述反应的反应物A 的起始浓度改为' ,0A C ,且' ,0 ,01 2 A A C C =,当反应掉' ,0A C 的一半时,需时1min ,则此反应级数为( ) 5. 已知某反应的反应物无论其起始浓度为多少,反应掉,0A C 的2/3时所需时间均相同,所以该反应为( )级反应。 6. 某基元反应B C D →+,测得反应的半衰期12 10t h =。经30h 后,所余下的反应浓度B C 与反应起始浓度,0B C 之比为( )。(填入具体数值) 7. 在温度T 下,气相基元反应()()()A g B g C g →+的以压力(a P )表示的速率常数120p k s -=,若将k 改为以浓度(3mol dm -?)表示(即c k )时,则c k =( )。(填入具体数值与单位) 8. 一直反应(1)和(2)具有相同的指前因子,测得在相同温度下温度下升高20K 时。反应(1)和(2)的反应速率分别提高2倍和3倍,说明反应(1)的活化能,1a E ( )反应(2)的活化能,2a E ,而且同一温度下,反应(1)的1k ( )反应(2)的2k 。

第十一章 化学动力学(1)

第十一章 化学动力学 11.1 反应SO 2Cl 2(g )→SO 2Cl (g )+ Cl 2(g )为一级气相反应,320 ℃时k =2.2×10-5s -1。 问在320℃加热90 min SO 2Cl 2(g )的分解分数为若干? 解:根据一级反应速率方程的积分式 1 ln 1-kt x = 即有:51 ln 2.21090601-x -=??? x = 11.20% 11.2某一级反应A →B 的半衰期为10 min 。求1h 后剩余A 的分数。 解:根据一级反应的特点 -2-11/21/2ln 2ln 2ln 2==6.9310min 10 t k k t = =?,即有 又因为:1 ln 1-kt x = 即有:-21 ln 6.93101601-x =??? 1-x = 1.56% 11.3某一级反应,反应进行10 min 后,反应物反应掉30%。问反应掉50%需多少时间? 解:根据一级反应速率方程的积分式 1 ln 1-kt x = 当t =10min 时:-2-1111 ln 10 = ln = 3.5710min 1-30%101-30% k k =?,即有: 当x =50%时:-21 ln 3.5710= 19.4min 1-50% t t =?,即有: 11.4 25℃时,酸催化蔗糖转化反应 ()()() 12221126126126C H O H O C H O6+C H O +→ 蔗糖 葡萄糖 果糖 的动力学数据如下(蔗糖的初始浓度c 0为1.0023 mol·dm -3,时刻t 的浓度为c )

(1)使用作图法证明此反应为一级反应。求算速率常数及半衰期; (2)问蔗糖转化95%需时若干? 解:(1)将上述表格数据转化如下: 对0ln c t c ?? ??? ~作图如下 080160 -0.6 -0.3 0.0 ln(c /c 0)=-0.00358t -0.0036 l n (c /c 0) t /min 30ln 3.5810-0.0036c t c -?? =-? ??? 则:k = 3.58×10-3min -1 1/23 ln 2ln 2 193.6min 3.5810t k -= =?= (2)3 1111 =ln =ln = 836.8min 1-1-95% 3.5810 t k x -? t /min 0 30 60 90 120 180 (c 0-c )/ mol·dm -3 0.1001 0.1946 0.2770 0.3726 0.4676 t /min 0 30 60 90 120 180 c / mol·dm -3 1.0023 0.9022 0.8077 0.7253 0.6297 0.5347 ln ( c / c 0) -0.1052 -0.2159 -0.3235 -0.4648 -0.6283

第十一章 化学动力学基础(一)习题

化学动力学基础(一) 一、简答题 1.反应Pb(C 2H 5)4=Pb+4C 2H 5是否可能为基元反应?为什么? 2.某反应物消耗掉50%和75%时所需要的时间分别为t 1/2和 t 1/4,若反应对该反应物分别是一级、二级和三级,则t 1/2: t 1/4的比值分别是多少? 3.请总结零级反应、一级反应和二级反应各有哪些特征?平行反应、对峙反应和连续反应又有哪些特征? 4.从反应机理推导速率方程时通常有哪几种近似方法?各有什么适用条件? 5.某一反应进行完全所需时间时有限的,且等于 k c 0(C 0为反应物起始浓度),则该反应是几级反应? 6. 质量作用定律对于总反应式为什么不一定正确? 7. 根据质量作用定律写出下列基元反应速率表达式: (1)A+B→2P (2)2A+B→2P (3)A+2B→P+2s (4)2Cl 2+M→Cl 2+M 8.典型复杂反应的动力学特征如何? 9.什么是链反应?有哪几种? 10.如何解释支链反应引起爆炸的高界限和低界限? 11.催化剂加速化学反应的原因是什么? 二、证明题

1、某环氧烷受热分解,反应机理如下: 稳定产物?→??+?+??→??++??→??? +??→?432134 33k k k k CH R CH R CH RH CO CH R H R RH 证明反应速率方程为()()RH kc dt CH dc =4 2、证明对理想气体系统的n 级简单反应,其速率常数()n c p RT k k -=1。 三、计算题 1、反应2222SO Cl SO +Cl →为一级气相反应,320℃时512.210s k --=?。问在320℃ 加热90min ,22SO Cl 的分解百分数为若干?[答案:11.20%] 2、某二级反应A+B C →初速度为133105---???s dm mol ,两反应物的初浓度皆为 32.0-?dm mol ,求k 。[答案:11325.1---??=s mol dm k ] 3、781K 时22H +I 2HI →,反应的速率常数3-1-1HI 80.2dm mol s k =??,求2H k 。[答 案:113min 1.41---??=mol dm k ] 4、双光气分解反应32ClCOOCCl (g)2COCl (g)→可以进行完全,将反应物置于密 闭恒容容器中,保持280℃,于不同时间测得总压p 如下: [答案: 1.1581a =≈;-14-12.112h 5.8710s k -==?] 5、有正逆反应均为一级反应的对峙反应: D-R 1R 2R 32L-R 1R 2R 3CBr 已知半衰期均为10min ,今从D-R 1R 2R 3CBr 的物质的量为1.0mol 开始,试计算10min 之后,可得L-R 1R 2R 3CBr 若干?[答案:0.375mol]

化学动力学基础试题

第十章 化学动力学基础(一) 思考题: 1. (1) 反应级数等于反应分子数; (2) 某化学反应式为A +B=C 乙则该反应为双分子反应。你认为(1)和(2)是否正确? 2.有一平行反应 ,已知E 1>E 2,若B 是所需要的产品,从动力学的角度 定性他考虑应采用怎样的反应温度。 3.对于一般服从阿累尼乌斯方程的化学反应,温度越高,反应速率越快,因此升高温度有利于生成更多的产物,这句话对吗? 4.判断正确与否:一个化学反应进行完全所需的时间是半衰期的2倍。 5.阿仑尼乌斯经验式的适用条伴是什么?实验活化能E a 对于基元反应和复杂反应含义有何不同? 选择题: 1.质量作用定律表达式不适用于( )。 (A )以分子数表示的速率方程式 (B )以浓度表示的速率方程式 (C )以压力表示的速率方程式 (D )以表面覆盖度表示的速率方程式 2.关于反应分子数的表述不正确的是( )。 (A )反应分子数是实验值 (B )反应分子数不一定和测得的反应级数相等 (C )某反应的反应分子数一定等于该反应的反应物化学计量数之和 (D )实际的反应中双分子反应发生的几率大于单分子反应和三分子反应 3.下列说法正确的是( )。 (A )双分子反应一定表现为二级反应 (B )单分子反应一定表现为一级反应 (C )有反应分子数可言的反应一定是基元反应 (D )反应分子数不一定为正整数 4.某一反应在有限时间内可反应完全,所需时间为c 0/k ,该反应级数为: (A) 零级 ; (B) 一级 ; (C) 二级 ; (D) 三级 5. 有如下简单反应 a A + b B →dD ,已知a < b < d ,则速率常数k A 、k B 、k D 的关系为: (A) d k b k a k D B A << (B) k A < k B < k D (C) k A > k B > k D (D) d k b k a k D B A >> 6.对基元反应的以下说法中不正确的是( )。 (A )只有基元反应才有反应分子数可言 C B A 1 2

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第十一章 化学动力学(1) 练习题 一、填空题 1.某反应物的转化率分别达到 50%,75%,87.5% 所需时间分别为t 1/2,2t 1/2,3t 1/2,则反应对此物质的级数为 。 2.某二级反应,反应消耗1/3需时间10min ,若再消耗1/3还需时间为 分钟。 3.两个活化能不相同的反应,如果E 1”或“<”或“=”) 4.只有一种反应物的二级反应的半衰期与反应的初始浓度的关系为 。 5.(浙江大学考研试题)反应A →Y+Z 中,反应物A 的初始浓度为1 mol·dm - 3,初始速率为0.01 mol·dm - 3·s - 1,假定该反应为二级反 应,则其速率系数k A 为 ,半衰期 为 。 6.(西北工业大学考研试题)反应2A →3B ,则 之间的关系是 。 7.(西北工业大学考研试题)一级反应 以 对时间作图为一直线,速率系数等于直线的 。 8.(浙江大学考研试题)丁二烯的液相聚合反应,实验已确定对丁二烯为一级,并测得 在323K 时的速率系数为3.3×10-2min -1 ,当丁二烯的转化率为80%时,反应时间为 。 9.某反应A+B Y+Z,加催化剂后正反应速率系数' 1k 与不加催化剂时正反应速率系数 1k 比值' 411 10k k =,则逆反应速率系数比值 ' 11 k k =____。 10.某复杂反应的表观速率常数k 与各基元 反应速率常数之间的关系为1 1224 ()2k k k k =, 则表观活化能a E 与各基元反应活化能之间 的关系为____。 二、单选题: 1.反应3O 2 2O 3,其速率方程 -d[O 2]/d t = k [O 3]2 [O 2] 或 d[O 3]/d t = k '[O 3]2[O 2],那么k 与k '的关系是: (A) 2k = 3k ' ; (B) k = k ' ; (C) 3k = 2k ' ; (D) ?k = ?k ' 。 2.有如下简单反应 a A + b B dD ,已知a < b < d ,则速率常数k A 、k B 、k D 的关系为: (A) d k b k a k D B A << ; (B) k A < k B < k D ; (C) k A > k B > k D ; (D) d k b k a k D B A >> 。 3.对于反应A →B+C ,反应物浓度降为初始浓度一半需要时间20min ,降为1/4需时间30min ,该反应的反应级数为( ) (A )零级 (B )一级 (C )二级 (D )三级 4.进行反应A + 2D 3G 在298K 及2dm 3容器中进行,若某时刻反应进度随时 间变化率为0.3 mol·s -1,则此时G 的生成速 率为(单位:mol·dm -3·s -1) : (A) 0.15 ; (B) 0.9 ; (C) 0.45 ; (D) 0.2 。 5.基元反应体系a A + d D g G 的速率表达式中,不正确的是: (A) -d[A]/d t = k A [A]a [D]d ; (B) -d[D]/d t = k D [A]a [D]d ; (C) d[G]/d t = k G [G]g ; (D) d[G]/d t = k G [A]a [D]d 。 6.某一反应在有限时间内可反应完全,所需时间为c 0/k ,该反应级数为: (A) 零级 ; (B) 一级 ; (C) 二级 ; (D) 三级 。 7.某一基元反应,2A(g) + B(g)E(g),将2mol 的A 与1mol 的B 放入1升容器中

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