11章-动力学

11物理化学试卷

班级 姓名 分数

一、选择题 ( 共11题 18分 )
1. 1 分 (5202)
5202
反应 2O
3
→ 3O
2
的速率方程为 - d[O
3
]dt = k[O
3
]
2
[O
2
]
-1
，
或者 d[O
2
]dt = k'[O
3
]
2
[O
2
]
-1
，则速率常数 k 和 k' 的关系是： ( )
(A) 2k = 3k'
(B) k = k'
(C) 3k = 2k'
(D) -k2 = k'3

2. 2 分 (5223)
5223
400 K 时，某气相反应的速率常数k
p
= 10
-3
(kPa)
-1
·s
-1
，如速率常数用 k
C
表
示，则 k
C
应为： ( )
(A) 3.326 (mol·dm
-3
)
-1
·s
-1

(B) 3.0×10
-4
(mol·dm
-3
)
-1
·s
-1

(C) 3326 (mol·dm
-3
)
-1
·s
-1

(D) 3.0×10
-7
(mol·dm
-3
)
-1
·s
-1


3. 2 分 (5255)
5255
某反应 A → B，反应物消耗 34 所需时间是其半衰期的 5 倍，此反应为：
( )
(A) 零级反应
(B) 一级反应
(C) 二级反应
(D) 三级反应

4. 1 分 (5261)
5261
某反应无论反应物的起始浓度如何，完成 65% 反应的时间都相同，则反应的级数
为： ( )
(A) 0 级反应
(B) 1 级反应
(C) 2 级反应
(D) 3 级反应

5. 2 分 (5263)

5263
已知二级反应半衰期 t
1
为 1(k
2
c
0
)，则反应掉14所需时间 t
1
应为： ( )
2
4
(A) 2(k
2
c
0
)
(B) 1(3k
2
c
0
)
(C) 3(k
2
c
0
)
(D) 4(k
2
c
0
)

6. 2 分 (5266)
5266
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. 1 分 (5294)
5294
气固相催化反应
2CO(g) + O
2
(g)
Pt
2CO
2
(g )
<700K

的速率方程是： r= k p(o
2
)p(co), 其反应级数应为： ( )
(A) 一级反应
(B) 二级反应
(C) 对 O
2
是一级，对 CO 是负一级
(D) 级数不能确定

8. 1 分 (5305)
5305
一级反应的浓度与时间的线性关系是： ( )
(A) c
A
～ t
(B) lnc
A
～ t
(C) 1c
A
～ t
(D) 以上均不成立

9. 2 分 (5553)
5553
1
????
1-1 级对峙反应
A
????
B
由纯 A 开始反应，当进行到 A 和 B 浓度相等的时
k
2
k
间为： (正、逆向反应速率常数分别为 k
1
，k
2
) ( )
(A) t = ln
k
1

k
2

(B) t =
1k
ln
1

k
1
?k
2
k
2
12k
1

ln
k
1
?k
2
k
1
?k
21k
1
ln
k
1
?k
2
k
1
?k
2
(C) t =
(D)
t?

*. 2 分 (5651)
5651
两个活化能不相同的反应，如 E
2
> E
1
，且都在相同的升温度区间内升温，
则： ( )
dlnk
2
dlnk
1
?

dTdT
dlnk
2
dlnk
1
?
(B)
dTdT
dlnk
2
dlnk
1
?
（C）
dTdT
dk
2
dk
1
?
(D)
dTdT
(A)

11. 2 分 (5554)
5554
两个一级平行反应 A
k
1
B，A
k
2
C，下列哪个结论是不正确的：
( )
(A) k
总
= k
1
+ k
2
(B) k
1
k
2
= [B][C]
(C) E
总
= E
1
+ E
2


二、填空题 ( 共 4题 8分 )
12. 2 分 (5208)
5208
m
有一反应 mA → nB 是一简单反应，其动力学方程为 -dc
A
dt = kc
A
，
(D) t
1
= 0.693(k
1
+ k
2
)
2
c
A
的单位为 mol·dm
-3
，时间单位为 s，则：
(1) k 的单位为 ___________
(2) 以dc
B
dt表达的反应速率方程和题中给的速率方程关系为

13. 2 分 (5228)
5228
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
A + F
k
1
C + F (慢)
C + D (快)
k
2
则 k
1
与 k 的关系为 __________ 。

14. 2 分 (5837)
5837
k
2
k
1
????
反应 A + B
??
D (决速步)
??
AB AB + C
k
?1
其表观活化能与基元反应活化能的关系为 ________________ ，因为 ___________ 。

15. 2 分 (5564)
5564
在下列反应历程中(P 是最终产物，C 是活性中间物)
A + B
C
C
k
2
k
1
C (1)
A + B (2)
P (3)
k
3
如果 k
2
>> k
3
，则生成 P 的速率方程 d[P]dt = 。

三、计算题 ( 共 8题 50分 )
16. 5 分 (5213)
5213
791 K时，乙醛蒸气热分解反应 CH
3
CHO == CH
4
＋CO 反应从乙醛压力为p
0

时开始, 反应t时刻时，体系总压为p,
(1) 写出反应t时刻p
B
(乙醛分压力)与p
0
和p的关系;
(2) 作1／p
B
─ t图，得一直线, 斜率为5.03×10
-8
Pa
-1
·s
-1
，求反应级数及速率常数
(以mol
-1
·cm
3
·s
-1
表示)

17. 5 分 (5245)
5245
已知气相热分解反应 B
2
A
2
(g) ? B
2
(g) + A
2
(g) 为一级反应，在593 K，经90 min时
B
2
A
2
分解的分数为0.112，求593 K时反应速率常数k。

18. 5 分 (5318)
5318
某有机物 A 在酸性溶液中水解，30℃时，在 pH = 5 的缓冲溶液中，反应的半衰期
为 100 min，若在 pH = 4 的缓冲溶液中，其半衰期为 10 min，但与 A 的起始浓度均无关。
已知该反应的速率公式形式为：
- dc
A
dt = k [H
+
]
?
[A]
?

求式中
??
，
?
及 k 的数值。

19. 10 分 (5328)
5328
蔗糖在稀的酸溶液中，依下式水解：
C
12
H
22
O
11
(蔗糖)+H
2
O＝C
6
H
12
O
6
(葡萄糖)+C
6< br>H
12
O
6
(果糖)
当温度和酸的浓度一定时，已知反应的速率与蔗糖的浓度成正比。今有某一溶液，蔗
糖和 HCl 物质的量浓度分别为 0.3 和0.01 mol·dm
-3
，在 48℃，20 min 内有 32%
的蔗糖水解(由旋光仪测定旋光度而推知)。已知该反应为一级反应。
(1) 计算反应的速率常数 k 和反应开始时及反应 20 min时的反应速率
(2) 计算 40 min时，蔗糖的水解速率 。

20. 5 分 (5334)
5334
某物质的分解反应是一级反应, 当起始浓度为 0.1 mol·dm
-3
时，经过反应
50 min，分解 20% 。
(1) 计算反应的速率常数 k
(2) 计算该反应的半衰期 t
1

2
(3) 计算起始浓度为 0.02 mol·dm
-3
时分解 20% 所需的时间。

21. 10 分 (5422)
5422
在抽空的刚性容器中, 引入一定量纯 A 气体, 压力为 p
0
, 发生如下反应：
A(g)─→B(g)＋2 C(g)
设反应能进行完全, 经恒温到 323 K 时，开始计时, 测定体系总压随时间的变化关系如下：
tmin 0 30 50 ∞
p(总)kPa? 53.33 73.33 80.00 106.66
求该反应级数及速率常数。

22. 5 分 (5245)
5245
已知气相热分解反应 B
2
A
2
(g) ? B
2
(g) + A
2
(g) 为一级反应，在593 K，经90 min时
B
2
A
2
分解的分数为0.112，求593 K时反应速率常数k。

23. 5 分 (5687)
5687
某化合物分解是一级反应，反应活化能为E=144.3 kJ·mol
-1
，已知557 K时反应速率常
数为3.3×10
-2
s
-1
，欲控制反应在10 min内转化率达90%，试问反应温度应控制在多少度？

四、问答题 ( 共 5题 30分 )
24. 10 分 (5908)
5908
光气合成反应Cl
2
(g) + CO(g) ? COCl
2
(g)的反应机理如下，高活性中间物为Cl和COCl。

Cl
2
+ M
k
1
2Cl + M
k
2
Cl + CO + M
COCl + M
COCl + Cl
2
COCl
2
+ Cl
2Cl + M
COCl + M
Cl + CO + M
COCl
2
+ Cl
COCl + Cl
2

k
3
k
4
k
5
k< br>6
Cl
2
+ M
M为第三体分子，k为速率常数。
(1) 写出以COCl
2
生成速率表示的反应速率；
(2) 写出诱导期过后反应的初速表达式；
(3) 机理中哪个元反应速率常数最大？哪个最小？

25. 5 分 (5397)
5397
试证明一级反应的转化率，分别达到 50％， 75％， 87.5％ 所需的时间分别为
t
1
， 2t
1
， 3t
1

222

26. 5 分 (5547)
5547
1
????
反应
A
????
B
k
-1
k
k
2
C，对B进行稳态处理，写出
d[C]
表达式。若k
2
为速控
dt
步，上述表达式又如何写？

27. 5 分 (5551)
5551
气相中O
3
分解反应 2O
3
? 3O
2
，其速率方程为
1
d[O
3
]
[O
3
]
2
-=k
2
dt
[O
2
]
试说明下列建议的反应机理在什么 条件下，与题给的速率方程相符合。
O
3
k
1
O
2
+ O O
2
+ O
k
2
O
3
O
3
+ O
k
3
2O
2


28. 5 分 (5605)
5605
反应 A+B ─→ 2P 的可能机理如下：
??
A
??
?
?
2D (快速达到平衡)
K

D+B
F+D
k
2
P+F
P
k
3
试导出：以产物P的生成速率表示的速率方程(D和F为不稳定中间产物)。