小问答：对于基元反应反应分子数是否始终等于反应级数.doc

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1、第七章第七章 习习 题题 一、选择题一、选择题 1、某反应速率常数单位是moll-1s-1，该反应级数为（ ） A、3级B、2级 C、1级D、0级 2、某反应物反应了3/4所需时间是反应了1/2所需时间的2倍，则该反应级数为（ ） A、 0级B、1级 C、 2级D、3级 3、某反应在指定温度下，速率常数是k=4.6210-2min-1，反应物的初始浓度为 0.1moll-1，则该反应的半衰期为（ ） A、15minB、30min C、150minD、不能求解 4、已知某反应的级数是一级，则可确定该反应一定是（ ） A、简单反应B、单分子反应 C、复杂反应D、上述都不对 5、任何化学反应的半衰期

2、与初始浓度c0、速率常数k的关系是（ ） A、与k、c0均有关B、与c0有关，与k无关 C、与k有关D、与c0无关，与k有关 6、某反应进行时，反应物浓度与时间成线性关系，则此反应的半衰期与反应物 初始浓度的关系是（ ） A、成正比B、成反比 C、平方成反比D、无关 7、某复杂反应表观速率常数k与各基元反应速率常数间关系为 k=k2（k1/2k4）1/2 则表观活化能Ea与各基元反应活化能Ei之间关系是（ ） A、Ea=E2+1/2(E1-2E4)B、Ea =E2+1/2(E1-E4) C、Ea =E2+ (E1-2E4) 1/2D、Ea =E21/2(E1/ 2E4) 8、半衰期为10天的某

3、放射性元素净重8克，40天后其净重为（ ） A、4克B、2克 C、1克D、0.5克 9、氢和氧的反应发展为爆炸是因为（ ） A、大量的引发剂引发B、直链传递的速率增加 C、自由基被消除D、生成双自由基，形成支链 10、一个反应的活化能为83.68kJmol-1，在室温27时，温度每增加1K，反应 速率常数增加的百分数（ ） A、4%B、90% C、11%D、50% 11、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,0 cB,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=（ ） A、1B、2 C、3D

4、、0 12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（ ） A、反应级数等于反应分子数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分子数 13 在化学动力学中，质量作用定律（ ） A、适用于任一恒温反应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 14 基元反应的分子数是个微观的概念，其值（ ） A、可为0、l、2、3B、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 15 化学反应的反应级数是个宏观的概念，实验的结果，其值（ ） A、只能是正整数B、一定是大于1的正整数 C、可以

5、是任意值D、一定是小于1的负数 16 25时，气相反应2A(g)C(g)+ D(g)，反应前A(g)的物质的量浓度为cA,0， 速率常数为kA，此反应进行完全(即cA=0)所需的时间是有限的，用符号t= cA,0/ kA，则此反应必为（ ） A、零级反应B、一级反应 C、二级反应D、0.5级反应 17 在25的水溶液中，分别发生下列反应、 (1) AC+D，为一级反应，半衰期为t1/2,A (2) 2BL+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=2t1/2,A，反应(2)进行的时间t2=2t

6、1/2,B时，则A、B物质的量浓度cA和 cB之间的关系为（ ） A、cA=cBB、cA=2cB C、4cA=3cBD、cA=1.5cB 18 在一定的T、V条件下，反应机理为的反应，其 1 2 A gB gD g rUm=60.0 kJmol-1，则上述正向反应的活化能E1为（ ） A、一定是大于60.0 kJmol-1B、一定是等于60.0 kJmol-1 C、一定是大于-60.0 kJmol-1D、既可以大于也可以小于60.0 kJmol- 1 19 在任意条件下，任一基元反应的活化能Ea为（ ），任一非基元反应的 活化能Ea为（ ） A、一定大于零B、一定小于零 C、一定等于零D、条件

7、不全，无法确定 20 基元反应2AB，为双分子反应，此反应的级数（ ） A、可能小于2B、必然为1 C、可能大于2D、必然为2 答案： 1、D 2、B 3、A 4、D 5、C 6、A 7、B 8、D 9、D 10、C 11、A 12、D 13、C14、B 15、C 16、A 17、D 18、A 19、A，D 20、D。 二、思考题二、思考题 1对于基元反应，反应分子数是否始终等于反应级数? 答：一般情况下基元反应的反应分子数等于反应级数，但也有例外，如 一双分子反应，当其中某一组分大大过量时，就变成准一级反应，这时反应分 子数并不等于反应级数 2试说明下列反应是否为基元反应，为什么? (1)2

8、NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2 O(g) (2)H2+C122HCl，其速率方程为 12 22 HCl vkc c 答：（1）必定不是基元反应，因为反应分子数不可能大于3。 （2）不是基元反应，因为基元反应分子数不可能为分数。 3. 反应 A2+B22AB，在某条件下速率方程为，若改变条件，速 22 AB vkc c 率方程为，有可能吗? 11 22 22 AB vk c c 答：有可能，因为反应动力学方程式是在大量实验的基础上，由实验数据 归纳出来的所以反应条件改变时，实验数据也将改变，得出来的动力学方程 也会改变，所以说有可能。 4反应 2AB，若 A 的初始浓度为 l mol

9、l-1，经反应后，A 消耗掉 3/4 的 时间为半衰期的 3 倍，求此反应的级数。 答：2级。因为A消耗掉34的时间，实际上是先反应掉A的12，所用 时间为，剩下的12再反应掉一半，即原来A的14，这时所用时间为3 12 t 一=2，即起始浓度降低一半，半衰期增加l倍，半衰期与起始浓度成 12 t 12 t 12 t 反比故反应为二级反应。 5反应 AB，若 A 完全反应掉所需时间是半衰期的 2 倍，写出其反应的 速率方程。 答：A完全反应掉可分两步，先反应12所用时间为，再反应掉12 12 t 所用时间仍为，说明前12和后12的反应速率相等，与浓度无关，故反 12 t 应为零级反应，其速度方

10、程为v=k或cA-cA,0=-kt 6某反应的动力学方程可以作成一直线，直线斜率的单位为 s-1，则该反应 必定是一级反应，这种说法对吗?为什么? 答：并不一定就是一级反应。一级反应的线性关系是lnc/ct ,速率常数单 位是s-1，符合这种情况，但符合这种情况的并不只是一级反应一种，如反应为 二级反应，且初浓度之比不等于计量系数之比的有两种反应物参加的反应，其 线性关系为lncA/cBt，直线斜率为(cA,0-cB,0)k，其单位也为s-1。 7. (1)各种复合反应的速率是否都决定于最慢的反应步骤? (2)连串反应的各步反应速率是否能比控制步骤的反应速率快得多? 答：(1)不对。如平行反应

11、总的反应速率等于各步的反应速率之和，只有连 串反应的速率才取决于最慢的反应步骤 （2）不对。连串反应，第一步是控制步骤。虽然第二 slowfast ABC 步BC的反应速率常数很大，有快的可能，但实际上快不起来，因为没有足 够的B供其反应。在稳态时第二步的速率等于第一步的速率，所以有时我们说 控制步骤是最慢的一步，在连串反应中某步快，某步慢，并不指实际的速率快 与慢，而是指反应能力的快与慢。 8. 4胺基偶氮苯用发烟硫酸催化，为连串反应： 2424 12 4 HSOHSO kk 胺基偶氮苯一磺化物二磺化物 已知第二步的活化能大于第一步，即 Ea2Ea1，若一磺化物为目的产物，应 如何控制温度?

12、 答：因一般说来，活化能大的反应对温度更敏感，现在Ea2Ea1，所以为抑 制第二步反应，应该采用低温反应。例如磺化温度为0时，36小时内产物基 本上是一磺化物，当温度升高到1012，反应24h，则一磺化物与二磺化物 各占一半，而当温度升到1920，反应12小时，基本上全得到二磺化物。 9. 某对峙反应，当采用某一催化剂后，正反应的活化能降低了 20，频 率因子增加了 2 倍，试问该催化剂对逆反应的活化能也同样降低了 20，频率 因子增加了 2 倍吗? 答：因为催化剂不改变反应热，即在恒容时，H不变，对于可逆反应， 因为 H= Ea正- Ea逆，所以采用催化剂时，Ea正下降了20%而Ea逆不一定

13、下 降20%，实际上Ea逆下降的数值应该和Ea正下降的数值相同，只有当Ea正= Ea 逆时，其下降的百分数才相等，否则就不相同 又因为催化剂不改变平衡状态，即k不发生变化，而k=k正/k逆，将阿伦尼 乌斯式代入： 1 111 2 22 2 Ea RTH RT Ea RT kAeA kA A e ke H不变，k不变，所以A正/A逆不变，所以逆反应的频率因子也同样增加 了2倍。 10. 链反应的一般分为哪几个步骤？ 答案：链的开始，链的传递，链的终止。 三、计算题 1. 下列反应依次为反应(1)，(2)中，已知反应（1）为基元反应 （1） 1 22 2 T k ABAB （2） 2 22 11

14、22 T k ABAB 试确定反应(2)的速率方程、速率常数、反应级数。 答案：速率方程，速率常数为k1，此反应对A2、 B2各为一级反 22 1AB vk c c 应，总反应级数为2。 2. 氯代甲酸二氯甲酯(ClCOOCCl3)的热分解反应为 C1COOCCl3 (g) 2COCl2(g) 巳知反应速率常数 k 与起始浓度无关。将某一定量的 C1COOCCl3迅速引入 一个 280的容器中，经 45 秒测得压力为 2.476kPa，经过极长时间后压力为 4.008kPa，求反应速率常数。 答案：速率常数为5.91610-4s-1 3反应 A(g)十 2B(g)C(g)的速率方程为，将摩尔比

15、为 l2 的 AB vkp p A、B 混合气体通入恒温密闭抽空容器中进行反应，起始系统总压为 60.8kPa,反 应进行 150 s 容器内压为 20.4kPa 试计算， (1)速率常数 k (2)反应进行到 150s 时，A 的转化率 (3)该反应的半衰期。 答案：(1)速率常数为4.9610-4kPa-1s-1；(2)转化率为75%；(3)半衰期为 49.7s 4氰酸铵在水溶液中转化为尿素的反应为 NH4OCNCO(NH2)2，某温度下 测得下列数据： NH4OCN 的起始浓度 cA,0/moll-10.050.100.20 小时 12 t 37.0319.159.45 试确定此反应级数

16、。 答案：反应级数为2 5 CO(CH2COOH)2在水溶液中的分解反应的速率常数在 60和 10时分 别为 5.48410-2s-1和 1.08010-4s-1 (1) 求该反应的活化能； (2) 该反应在 30时进行 1000 秒，问转化率若干? 答案：(1) Ea97730Jmol 1；(2)转化率为81.2。 6某气相热分解反应为一级反应，其方程式为 A(g) B(g) 十 C(g) 此反应在密闭抽空体积一定的容器内进行，651K 时，反应物转化 25%需时 151.5 分，反应的活化能为 219.2kJmol-1，若起始时系统压力为 33.33kPa，欲使 2 分钟内系统总压为 40

17、kPa，则温度应控制在多少度? 答案：温度应控制在450.6 7、对于12级反应A 产物，试推导其速率方程的积分式及半衰期的 表达式，并写出其速率常数的单位。 答案：速率方程的积分式为；半衰期的表达式为 11 22 ,02 k AA cct 速率常数的单位：mol1/2l1/2s-1 12 12 2 ,0 ( 21) Ak tc 8、在450K的真空容器中，放入初始压力为213kPa的A（g），进行下列一 级热分解反应： A (g )B (g )+C (g ) 反应进行了100s时，实验测得系统的总压力为233kPa，试求此反应的速率 常数及半衰期为若干？ 答案：k=9.86010-4s-1；

18、 t1/2 = 703s 9、气相反应CO(g )+Cl2 (g )COCl2 (g )是一个二级反应，当CO(g )和Cl2 (g )的 初始压力均为10kPa 时，在25时反应的半衰期为1h，在35时反应的半衰期 为1/2h。 （1）计算25和35时反应的速率常数； （2）计算该反应的阿伦尼乌斯活化能Ea和指前因子k0。 答案：k1=0.1kPa-1h-1，k2=0.2kPa-1h-1 Ea=55.47kJmol-1 k0=5.2108kPa-1h-1 10、反应： H2 + Cl2 2HCl 的反应机理为： ClCl k 2 1 2 HHClHCl k 2 2 ClHClClH k 3 2 2 4 2ClCl k 其中，Cl、H 为活泼的中间产物，试用稳态近似法推导的速率方程。 dt HCld 答案： 12 22 d HCl k HCl dt