化學(xué)動力學(xué)習(xí)題

第十章化學(xué)動力學(xué)選擇題1.涉及化學(xué)動力學(xué)的以下說法中不正確的是(A)一個反應(yīng)的反應(yīng)趨勢大，其速率卻不一定快(B)一個實際進行的反應(yīng),它一定同時滿足熱力學(xué)條件和動力學(xué)條件(C)化學(xué)動力學(xué)不研究能量的傳遞或變化問題(D）快速進行的化學(xué)反應(yīng),其反應(yīng)趨勢不一定大答案：C2.關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的各種表述中不正確的是(A)反應(yīng)速率與系統(tǒng)的大小無關(guān)而與濃度的大小有關(guān)(B)反應(yīng)速率與系統(tǒng)中各物質(zhì)濃度標度的選擇有關(guān)(C)反應(yīng)速率可為正值也可為負值(D)反應(yīng)速率與反應(yīng)方程式寫法無關(guān)答案：C3.用化學(xué)方法測定反應(yīng)速率的主要困難是(A)很難同時測定各物質(zhì)濃度(B)不能使反應(yīng)在指定的時刻完全停止(C)不易控制溫度(D)混合物很難分離答案：B4.關(guān)于反應(yīng)級數(shù)的各種說法中正確的是(A)只有基元反應(yīng)的級數(shù)是正整數(shù)(B)反應(yīng)級數(shù)不會小于零(C)反應(yīng)總級數(shù)一定大于對任一反應(yīng)物級數(shù)(D)反應(yīng)級數(shù)都可通過實驗來確定答案：D5.關(guān)于反應(yīng)分子數(shù)的不正確說法是(A)反應(yīng)分子數(shù)是個理論數(shù)值(B)反應(yīng)分子數(shù)一定是正整數(shù)(C)反應(yīng)分子數(shù)等于反應(yīng)式中的化學(xué)計量數(shù)之和(D)現(xiàn)在只發(fā)現(xiàn)單分子反應(yīng)、雙分子反應(yīng)、三分子反應(yīng)答案：C6.關(guān)于對行反應(yīng)的描述不正確的是(A)一切化學(xué)變化都是可逆反應(yīng),不能進行到底(B)對行反應(yīng)中正逆反應(yīng)的級數(shù)一定相同(C)對行反應(yīng)無論是否達到平衡,其正逆反應(yīng)的速率常數(shù)之比為定值(D)對行反應(yīng)達到平衡時,正逆反應(yīng)速率相同答案：B7.下述結(jié)論對平行反應(yīng)不適合的是(A)總反應(yīng)速率等于同時進行的各個反應(yīng)速率之和(B)總反應(yīng)速率常數(shù)等于同時進行的各個反應(yīng)速率常數(shù)之和(C)各產(chǎn)物的濃度之積等于相應(yīng)反應(yīng)的速率常數(shù)之積(D)各反應(yīng)產(chǎn)物的生成速率之比等于相應(yīng)產(chǎn)物的濃度之比答案：C8.利用活化能和溫度對反應(yīng)速率的影響關(guān)系能控制某些復(fù)雜反應(yīng)的速率,即所謂活化控制。下面的反應(yīng)中都可進行活化控制的是(A)平行反應(yīng)和連串反應(yīng)(B)可逆反應(yīng)和鏈反應(yīng)(C)可逆反應(yīng)和連串反應(yīng)(D)連串反應(yīng)和鏈反應(yīng)答案：A10.和阿累尼烏斯理論相比,碰撞理論有較大的進步,但以下的敘述中有一點是不正確的,即(A)能說明質(zhì)量作用定律只適用于基元反應(yīng)(B)引入幾率因子,說明有效碰撞數(shù)小于計算值的原因(C)可從理論上計算速率常數(shù)和活化能(D)證明活化能與溫度有關(guān)答案：C11.絕對反應(yīng)速率理論的假設(shè)不包括(A)反應(yīng)物分子在碰撞時相互作用的勢能是分子間相對位置的函數(shù)(B)反應(yīng)物分子與活化絡(luò)合物分子之間存在著化學(xué)平衡(C)活化絡(luò)合物的分解是快速步驟(D)反應(yīng)物分子的相對碰撞動能達到或超過某個值時才發(fā)生反應(yīng)答案：D12.按照絕對反應(yīng)速度理論，實際的反應(yīng)過程非常復(fù)雜，涉及的問題很多，與其有關(guān)的下列說法中正確的是(A)反應(yīng)分子組實際經(jīng)歷的途徑中每個狀態(tài)的能量都是最低的(B)勢能壘就是活化絡(luò)合物分子在馬鞍點的能量與反應(yīng)物分子的平均能量之差(C)反應(yīng)分子組到達馬鞍點之后也可能返回始態(tài)(D)活化絡(luò)合物分子在馬鞍點的能量最高答案：C13.光化反應(yīng)與黑暗反應(yīng)的相同之處在于(A)反應(yīng)都需要活化能(B)溫度系數(shù)小(C)反應(yīng)都向ΔG(恒溫恒壓,W'=0時)減小的方向進行(D)平衡常數(shù)可用通常的熱力學(xué)函數(shù)計算答案：A14.與光化學(xué)基本定律有關(guān)的說法中正確的是(A)凡是被物質(zhì)吸收了的光都能引起光化反應(yīng)(B)光化反應(yīng)所得到的產(chǎn)物數(shù)量與被吸收的光能的量成正比(C)在光化反應(yīng)中,吸收的光子數(shù)等于被活化的反應(yīng)物微粒數(shù)(D)在其它條件不變時,吸收系數(shù)越大,透過溶夷光強度也越大答案：C15.化學(xué)動力學(xué)是物理化學(xué)的重要分支,它主要研究反應(yīng)的速率和機理。下面有關(guān)化學(xué)動力學(xué)與熱力學(xué)關(guān)系的陳述中不正確的是(A)動力學(xué)研究的反應(yīng)系統(tǒng)不是熱力學(xué)平衡系統(tǒng)(B)原則上,平衡態(tài)問題也能用化學(xué)動力學(xué)方法處理(C)反應(yīng)速率問題不能用熱力學(xué)方法處理(D)化學(xué)動力學(xué)中不涉及狀態(tài)函數(shù)的問題答案：D16.用物理方法測定化學(xué)反應(yīng)速率的主要優(yōu)點在于(A)不要控制反應(yīng)溫度(B)不要準確記錄時間(C)不需要很多玻璃儀器和藥品(D)可連續(xù)操作、迅速、準確答案：D17.對于復(fù)雜反應(yīng),以下說法中不正確的是(A)復(fù)雜反應(yīng)無反應(yīng)分子數(shù)可言(B)復(fù)雜反應(yīng)至少包括兩個基元步驟(C)復(fù)雜反應(yīng)的級數(shù)不會是正整數(shù)(D)反應(yīng)級數(shù)為分數(shù)的反應(yīng)一定是復(fù)雜反應(yīng)答案：C18.關(guān)于連串反應(yīng)的各種說法中正確的是(A)連串反應(yīng)進行時,中間產(chǎn)物的濃度定會出現(xiàn)極大值(B)連串反應(yīng)的中間產(chǎn)物的凈生成速率等于零(C)所有連串反應(yīng)都可用穩(wěn)態(tài)近似法處理(D)在不考慮可逆反應(yīng)時,達穩(wěn)定態(tài)的連串反應(yīng)受最慢的基元步驟控制答案：D19.關(guān)于鏈反應(yīng)的特點,以下說法錯誤的是(A)鏈反應(yīng)的幾率因子都遠大于1(B)鏈反應(yīng)開始時的速率都很大(C)很多鏈反應(yīng)對痕跡量物質(zhì)敏感(D)鏈反應(yīng)一般都有自由基或自由原子參加答案：B20.一個復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)可用平衡態(tài)近似法處理的條件是(A)反應(yīng)速率快,迅速達到化學(xué)平衡態(tài)(B)包含可逆反應(yīng)且很快達到平衡,其后的基元步驟速率慢(C)中間產(chǎn)物濃度小,第二步反應(yīng)慢(D)第一步反應(yīng)快,第二步反應(yīng)慢答案：B21.某反應(yīng),無論反應(yīng)物初始濃度為多少,在相同時間和溫度時,反應(yīng)物消耗的濃度為定值,此反應(yīng)是(A)負級數(shù)反應(yīng)(B)一級反應(yīng)(C)零級反應(yīng)(D)二級反應(yīng)答案：C22.溫度對反應(yīng)速率的影響很大,溫度變化主要改變(A)活化能(B)指前因子(C)物質(zhì)濃度或分壓(D)速率常數(shù)答案：D23.關(guān)于活化控制,下面的說法中正確的是(A)在低溫區(qū),活化能大的反應(yīng)為主(B)在高溫區(qū),活化能小的反應(yīng)為主(C)升高溫度,活化能小的反應(yīng)的速率常數(shù)增加大(D)升高溫度,活化能大的反應(yīng)的速率常數(shù)增加大答案：D。因為。24.對于一般化學(xué)反應(yīng),當(dāng)溫度升高時應(yīng)該是(A)活化能明顯降低(B)平衡常數(shù)一定變大(C)正逆反應(yīng)的速度常數(shù)成比例變化(D)反應(yīng)達到平衡的時間縮短答案：D25.按照光化當(dāng)量定律(A)在整個光化過程中，１個光子只能活化１個原子或分子(B)在光化反應(yīng)的初級過程，１個光子活化１mol原子或分子(C)在光化反應(yīng)初級過程，１個光子活化１個原子或分子(D)在光化反應(yīng)初級過程，１個愛因斯坦的能量活化１個原子或分子答案：C26.溫度對光化反應(yīng)速度的影響(A)與熱反應(yīng)大致相同(B)與熱反應(yīng)大不相同，溫度增高，光化反應(yīng)速度下降(C)與熱反應(yīng)大不相同，溫度增高，光化反應(yīng)速度不變(D)與熱反應(yīng)大不相同，溫度的變化對光化反應(yīng)速度的影響較小答案：D27.酸堿催化的主要特征是(A)反應(yīng)中有酸的存在(B)反應(yīng)中有堿的存在(C)反應(yīng)中有質(zhì)子的轉(zhuǎn)移(D)反應(yīng)中有電解質(zhì)存在答案：C28.溫度對光化反應(yīng)速度的影響(A)與熱反應(yīng)大致相同(B)與熱反應(yīng)大不相同，溫度增高，光化反應(yīng)速度下降(C)與熱反應(yīng)大不相同，溫度增高，光化反應(yīng)速度不變(D)與熱反應(yīng)大不相同，溫度的變化對光化反應(yīng)速度的影響較小答案：D29.下列哪種說法不正確(A)催化劑不改變反應(yīng)熱(B)催化劑不改變化學(xué)平衡(C)催化劑具有選擇性(D)催化劑不參與化學(xué)反應(yīng)答案：D30.絡(luò)合催化(A)是單相催化(B)是多相催化(C)一般多指在溶液中進行的液相催化(D)都不對答案：C31.質(zhì)量作用定律適用于(A)對峙反應(yīng)(B)平行反應(yīng)(C)連串反應(yīng)(D)基元反應(yīng)答案：D32.氣體反應(yīng)的碰撞理論的要點是(A)氣體分子可看成鋼球，一經(jīng)碰撞就能引起反應(yīng)。(B)反應(yīng)分子必須互相碰撞且限于一定方向才能引起反應(yīng)。(C)反應(yīng)物分子只要互相迎面碰撞就能引起反應(yīng)。(D)一對反應(yīng)分子具有足夠的能量的迎面碰撞才能引起反應(yīng)。答案：D33.化學(xué)反應(yīng)的過渡狀態(tài)理論的要點是(A)反應(yīng)物通過簡單碰撞就變成產(chǎn)物。(B)反應(yīng)物首先要形成活化絡(luò)合物，反應(yīng)速度取決于活化絡(luò)合物分解為產(chǎn)物的分解速度。(C)在氣體分子運動論的基礎(chǔ)上提出來的。(D)引入方位因子的概念，并認為它與熵變化有關(guān)。答案：B34.質(zhì)量數(shù)為210的钚同位素進行β放射，經(jīng)14天后，同位素活性降低6.85％。此同位素的半衰期為(A)3.6天(B)270.8天(C)7.2天(D)135.9天答案：D。此反應(yīng)為一級反應(yīng)，先求速率常數(shù)，進而可求出半衰期。第六章化學(xué)動力學(xué)習(xí)題答案1.某放射性元素經(jīng)14天后，活性降低了6.85%。試求：（1）該放射性元素的半衰期；（2）若要分解掉90%，需經(jīng)多長時間？解：放射性元素的衰變符合一級反應(yīng)規(guī)律。設(shè)反應(yīng)開始時，其活性組分為100%，14天后，剩余的活性組分為100%-6.85%，則：2．已知某藥物在體內(nèi)的代謝過程為某簡單級數(shù)反應(yīng)，給某病人在上午8時注射該藥物，然后分別經(jīng)過不同時刻t測定藥物在血液中的濃度c（以mmol?L-1表示），得到如下數(shù)據(jù)：t/h481216c/(mmol?L-1如何確定該藥物在體內(nèi)代謝過程的反應(yīng)級數(shù)？該反應(yīng)的速率常數(shù)和半衰期分別是多少？解：此題可用嘗試法求解反應(yīng)級數(shù)。先求出不同時刻的：t/h4812160.7441.121.51以對t作圖，得一直線，相關(guān)系數(shù)為0.9999，所以此為一級反應(yīng)，即n=1。直線的斜率為0.0957，則有此反應(yīng)的-1；半衰期。3．蔗糖在酸催化的條件下，水解轉(zhuǎn)化為果糖和葡萄糖，經(jīng)實驗測定對蔗糖呈一級反應(yīng)的特征：蔗糖（右旋）果糖（右旋）葡萄糖（左旋）這種實驗一般不分析濃度，而是用旋光儀測定反應(yīng)過程中溶液的旋光角。反應(yīng)開始時，測得旋光角。在t=8min時，測得旋光角。到時，即蔗糖已水解完畢，這時旋光角。由于葡萄糖的左旋大于果糖的右旋，所以最后溶液是左旋的。試求該水解反應(yīng)的速率系數(shù)和半衰期。解：一級反應(yīng)的積分式為：式中是蔗糖的起始濃度與其在t時刻的濃度之比。由于旋光度與溶液的濃度成正比，因此可以利用旋光度之比來代替溶液的濃度比，即：其中：（）代表反應(yīng)開始的旋光度，（）代表在t時刻的旋光度。4．氯化醇和碳酸氫鈉反應(yīng)制取乙二醇：CH2OHCH2Cl(A)+NaHCO3(B)CH2OHCH2OH+NaCl+CO2已知該反應(yīng)的微分速率方程為：，且測得在355K時反應(yīng)的速率常數(shù)。試計算在355K時：(1)如果溶液中氯乙醇、碳酸氫鈉的初始濃度相同,，氯乙醇轉(zhuǎn)化95%需要多少時間？(2)在同樣初始濃度的條件下,氯乙醇轉(zhuǎn)化率達到99.75%需要多少時間？(3)若溶液中氯乙醇和碳酸氫鈉的開始濃度分別為，，氯乙醇轉(zhuǎn)化99.75%需要多少時間？解：（1）由速率方程知反應(yīng)為二級反應(yīng),且兩反應(yīng)物開始濃度相同,則（2）同理（3）因為兩反應(yīng)物開始濃度不同,則5．某蛋白質(zhì)P在某分子伴侶C幫助下進行折疊。未折疊的蛋白Pu先與C生成中間產(chǎn)物PC（該過程為平衡過程，正向和逆向反應(yīng)速率常數(shù)分別為k1和k-1），中間產(chǎn)物PC經(jīng)過分解形成折疊的蛋白Pf，該步反應(yīng)很慢，折疊過程可表示為：推導(dǎo)其折疊動力學(xué)方程。解：反應(yīng)由最后一步?jīng)Q定，所以6．已知某藥物分解反應(yīng)為一級反應(yīng)，在1000C時測得該藥物的半衰期為170d。該藥物分解20%為失效，已知100C時其有效期為2a（按700d計）。若改為室溫下（250C）保存，該藥物的有效期為多少天？解：7．對于一級反應(yīng)，試證明轉(zhuǎn)化率達到87.5%所需時間為轉(zhuǎn)化率達到50%所需時間的3倍。對于二級反應(yīng)情況又如何？解：對于一級反應(yīng)有對于二級反應(yīng)有8．某連續(xù)反應(yīng)，其中k1=-1，k2=min-1。反應(yīng)剛開始時A的濃度為1molL-1，B、C的濃度均為0。（1）求當(dāng)B的濃度達到最大時的時間tmax；（2）該時刻A、B、C的濃度分別為多少？解：（1）B濃度達到最大時的時間（2）tmax時刻各反應(yīng)組分的濃度：9．某物質(zhì)A的分解是二級反應(yīng)。恒溫下反應(yīng)進行到A消耗掉初濃度的1/3所需要的時間是2min，求A消耗掉初濃度的2/3所需要的時間。解：10．在某化學(xué)反應(yīng)中隨時檢測物質(zhì)A的含量，1h后，發(fā)現(xiàn)A已作用了75%。（1）若該反應(yīng)對A來說是一級反應(yīng)，試問2h后A還剩多少沒有作用？（2）若該反應(yīng)對A來說是零級反應(yīng)，求A完全作用所需的時間？解：（1）對于一級反應(yīng)有2h后，剩余A的質(zhì)量分數(shù)為w，（2）對于零級反應(yīng)有C0–C=kt11．某化合物A能分解成B和C。用作圖法分析在某溫度下所得的下列數(shù)據(jù)，判斷該反應(yīng)是對峙、平行或連續(xù)反應(yīng)，并寫出反應(yīng)式。t(h)0102030405060∞cA(mol·L-1)10cB(mol·L-1)01cC(mol·L-1)00解：作圖，為連續(xù)反應(yīng)ACB?！觥觥觥觥觥觥觥簟簟簟觥簟簟觥簟鴗(h)02040601C(mol/L)12．某一級反應(yīng)在340K時完成20%所需時間3.2min，而在300K時同樣完成20%需時間12.6min，試計算該反應(yīng)的活化能。解：根據(jù)題意，可得，根據(jù)13．醋酸酐的分解是一級反應(yīng)，其速率常數(shù)有如下關(guān)系：欲使此反應(yīng)在10分鐘內(nèi)轉(zhuǎn)化率達到90%，應(yīng)如何控制溫度？解：14．根據(jù)如下的氣相反應(yīng)相關(guān)數(shù)據(jù)T(K)600645k(L·mol-1min-1105105k’(L·mol-1·min-1求：（1）兩個溫度下的平衡常數(shù)。（2）正向反應(yīng)和逆向反應(yīng)的活化能。解：（1）600K時，640K時，（2）正反應(yīng)的活化能：==2.02kJ·mol-1逆反應(yīng)的活化能：==113.0kJ·mol-115．青霉素G的分解為一級反應(yīng)，實驗測得有關(guān)數(shù)據(jù)如下：T/K310316327k/h-110-210-2求反應(yīng)的活化能和指數(shù)前因子A。解：由公式，得==85.3kJ·mol-1與之相同方法，用不同溫度下的k求出三個Ea后，求得均值：Ea=84.7kJ·mol-1又，，A1012同理，將不同溫度下的k值代入上述關(guān)系式，求出三個A值后，得均值：A1012。16．反應(yīng)AG，在298K，k1102min1,k2103min1，溫度增加到310K時，k1增加為原來的四倍，k2增加為原來的二倍，計算：(1)298K時平衡常數(shù)；(2)若反應(yīng)由純A開始，問經(jīng)過多長時間后，A和G濃度相等？(3)正、逆反應(yīng)的活化能Ea1、Ea2。解：（1）298K時平衡常數(shù)Kc：（2）先求出cA,eq,再求反應(yīng)至?xí)r所需時間t,因為，解得：根據(jù)1-1級對峙反應(yīng)積分速率方程（3）對于正反應(yīng),根據(jù)Arrhenius方程,代入各已知值得正反應(yīng)的活化能Ea1kJmol1；同理逆反應(yīng)的活化能Ea2kJmol1。17．碘化氫分解反應(yīng)：2HIH2+I2,已知臨界能Ec=183.92kJmol1,HI的分子直徑d1010m,摩爾質(zhì)量為127.9g/mol。試由碰撞理論計算在不同溫度下HI分解的速率常數(shù)k并和下列實驗數(shù)據(jù)相比較。T/K556666781k/mol1m3s11010107105解：根據(jù)碰撞理論,對同種雙分子之間反應(yīng)速率常數(shù)k=k=分別將T=556、666、781K代入,計算結(jié)果列入下表：T/K556666781k/mol1m3s1101010710518．已知某氣相反應(yīng)，在25℃時的k1和k-1-1和3.938×10-3Pa-1·s-1，在35℃時正逆反應(yīng)的速率常數(shù)k1和k-1均增加為原來的2倍。求：①25℃時的平衡常數(shù)KC；②正逆反應(yīng)的活化能；③反應(yīng)的熱效應(yīng)Q。解：①②，③19．物質(zhì)X分解屬于平行反應(yīng)，分別得到物質(zhì)A和B，其速率常數(shù)分別為：k1=1011T)和k2=10T)。試計算：①生成A反應(yīng)的活化能比生成B反應(yīng)的活化能大多少?②在任一時刻A與B的產(chǎn)率相同，則溫度為多少?解：①②，當(dāng)，必有，20．在294.20K，一級反應(yīng)AC直接進行時，A的半衰期為1000min，若溫度升高45.76K，則反應(yīng)開始0.1min后A的濃度降到初始濃度的1/1024，改變反應(yīng)條件，使該反應(yīng)分兩步進行：，。已知兩步的活化能分別為E=125.52kJ·mol，E=120.3kJ·mol及E=167.36kJ·mol，試計算500K時反應(yīng)是直接進行的速率較快還是分步進行的速率較快？快多少倍？解：一步反應(yīng)：，，，分兩步時，因E2>E1，所以k2為控制步驟，又，，假設(shè)一步和兩步的指前因子相等，則計算結(jié)果表明分步進行要比直接進行快的多。21．已知反應(yīng)CB在一定范圍內(nèi)，其速率常數(shù)與溫度的關(guān)系為：（k的單位為min）（1）求反應(yīng)的活化能和指前因子A；（2）若反應(yīng)在30秒時C反應(yīng)50%，問反應(yīng)溫度應(yīng)控制在多少度？（3）若此反應(yīng)為可逆反應(yīng)：CB，且正逆反應(yīng)都是一級，在某一溫度時k=min，平衡常數(shù)K=4，如果開始只有C，其初始濃度為0.01mol·L-1，求30min后B的濃度。解：（1）將Arrhenius方程式與本題所給條件相比較有：故（2）求反應(yīng)的溫度關(guān)鍵是求k值。從k的單位可知該反應(yīng)為一級反應(yīng)，其動力學(xué)方程為：（3）t=00t=tcCcCt=tecC,ecC,e平衡時由cc,0=0.01mol/L,k1-1,得：k-1=0.0025min-1,cC,e=0.