第六章 化学动力学习题答案
1. 某放射性元素经14天后，活性降低了%。试求：（1）该放射性元素的半衰期；（2）若要分解掉90%，需经多长时间
解：放射性元素的衰变符合一级反应规律。
设反应开始时，其活性组分为100%，14天后，剩余的活性组分为100%%，则：
A,031A,011100
ln ln 5.0710d 14100 6.85
c k t c x --===?--
312
ln 2/ln 2/(5.0710)136.7d t k -==?=
A,03A,0A,0111ln ln 454.2d 0.9 5.071010.9
c t k c c -===-?-
2．已知某药物在体内的代谢过程为某简单级数反应，给某病人在上午8时注射该药物，然后分别经过不同时刻t 测定药物在血液中的浓度c （以mmol?L -1表示），得到如下数据：
t / h 4 8 12 16 c/(mmol?L -1)
如何确定该药物在体内代谢过程的反应级数该反应的速率常数和半衰期分别是多少
解：此题可用尝试法求解反应级数。先求出不同时刻的ln c ：
t / h 4 8 12 16 ln c ? ? ? ?
以ln c 对t 作图，得一直线，相关系数为，所以此为一级反应，即n=1。 直线的斜率为?，则有此反应的速率常数为；半衰期1/2ln 2
7.24h t k
==。
3．蔗糖在酸催化的条件下，水解转化为果糖和葡萄糖，经实验测定对蔗糖呈一
级反应的特征： 122211261266126H
C H O H O C H O C H O +
+??→+
蔗糖（右旋） 果糖（右旋） 葡萄糖（左旋）
这种实验一般不分析浓度，而是用旋光仪测定反应过程中溶液的旋光角。反应开始时，测得旋光角0 6.60α=o 。在t=8min 时，测得旋光角 3.71t α=o 。到t ∞时，即蔗糖已水解完毕，这时旋光角 1.98α∞=-o 。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。试求该水解反应的速率系数和半衰期。
解：一级反应的积分式为：A,0A,01
ln c k t c x =-
式中
A,0A,0c c x
-是蔗糖的起始浓度与其在t 时刻的浓度之比。由于旋光度与溶液的
浓度成正比，因此可以利用旋光度之比来代替溶液的浓度比，即：
01ln t a a
k t a a ∞∞
-=-
其中：（0αα∞-）代表反应开始的旋光度，（t αα∞-）代表在t 时刻的旋光度。
1011 6.60 1.98
ln ln 0.05134min 8 3.71 1.98t a a k t a a -∞∞-+===-+
12
ln 2/2/0.0513413.5min t k ln ===
4．氯化醇和碳酸氢钠反应制取乙二醇：
CH 2OHCH 2Cl (A)+ NaHCO 3 (B)CH 2OHCH 2OH + NaCl + CO 2
已知该反应的微分速率方程为：A
A B d d c kc c t
-
=，且测得在355K 时反应的速率常数115.20mol L h k --=g g 。试计算在355 K 时：
(1) 如果溶液中氯乙醇、碳酸氢钠的初始浓度相同, -1A,0B,0 1.2mol L c c ==g ，氯乙醇转化95%需要多少时间
(2) 在同样初始浓度的条件下, 氯乙醇转化率达到%需要多少时间 (3) 若溶液中氯乙醇和碳酸氢钠的开始浓度分别为-1A,0 1.2mol L c =g ，
-1B,0 1.5mol L c =g ，氯乙醇转化%需要多少时间
解： （1） 由速率方程知反应为二级反应, 且两反应物开始浓度相同, 则
1A
A,01
1
1
111(
)[] 3.04h 5.20(195%) 1.20 1.20
t k c c =
-
=
-=-? （2） 同理 2A
A,0
11
1
111(
)[]63.9h 5.20(199.75%) 1.20 1.20
t k c c =-
=
-=-? （3）因为两反应物开始浓度不同, 则
B,0A 3A,0B,0A,0B 111
ln
()
1
1.50(199.75%) 1.20
ln
5.20mol L h (1.20 1.50) 1.20(1.50 1.2099.75%)
2.82h
c c t k c c c c --=
-?-?=
?-?-?=g g
5．某蛋白质P 在某分子伴侣C 帮助下进行折叠。未折叠的蛋白P u 先与C 生成中间产物PC （该过程为平衡过程，正向和逆向反应速率常数分别为k 1和k -1），中间产物PC 经过分解形成折叠的蛋白P f ，该步反应很慢，折叠过程可表示为：
推导其折叠动力学方程。 解：反应由最后一步决定，所以
211121
11d[]
[]
d ,[][][],[][][]
[][][]f u u u u P r k PC t
k k P C PC k k k r P C k P k P C k PC ---=
===
==平衡态近似所以代入得
6．已知某药物分解反应为一级反应，在1000C 时测得该药物的半衰期为170d 。该药物分解20%为失效，已知100C 时其有效期为2a （按700d 计）。若改为室温下（250C ）保存，该药物的有效期为多少天 解：
3112
100,:
ln 20.693(373.15K) 4.0810d 170
C k t --===?o 时该药物分解反应的速率常数为
o 0
004
1
10C ,ln
1
ln ln 3.1910d
7000.2c kt
c
c c k t c c c --==?-0时该药物分解反应的速率常数为:=1
(283K)=
4-1
122a 21
1
:ln
2.4910J mol RTT k E T T k =
?=??-该分解反应的活化能为
298a 2128312
4429841
29825:ln ()2.4910(298283)ln ln 3.19107.51
8.314283293
5.4810d C k E T T k R TT k k ----=??-=+?=-??=?o 时该分解反应的速率常数为
7．对于一级反应，试证明转化率达到%所需时间为转化率达到50%所需时间的3倍。对于二级反应情况又如何 解：对于一级反应有 11/2ln 2k t =
A,0A,0
12A
A,0
ln
ln
ln8
(10.875)c c k t c c ===-
21/2ln 8
3ln 2
t t == 对于二级反应有 21/2A,0
1k t c =
22A A,0A,0A,0A,011117(10.875)k t c c c c c =
-=-=- 21/2
7t t = o A,0A,041A A,0A,0
25C 2.303 2.303
(298)lg lg 407d 5.48100.2c c t K k c d c c --=
==?-有效时该药物的有效期为:
8．某连续反应12
A B C k k ??
→??→，其中k 1 = ，k 2 = min -1 。反应刚开始时A 的浓度为1mol?L -1，B 、C 的浓度均为0。 （1）求当B 的浓度达到最大时的时间t max ； （2）该时刻A 、B 、C 的浓度分别为多少 解：（1）B 浓度达到最大时的时间
21max 21ln(/)ln(0.2/0.1) 6.93min 0.20.1
k k t k k =
==--
（2）t max 时刻各反应组分的浓度：
1max 221()-1A A,0[/()]
-11B,ma x A,02
-1C A,0A B,max e 0.5mol L (
)0.25mol L 0.25mol L k t k k k c c k c c k c c c c --==?==?=--=?g
9．某物质A 的分解是二级反应。恒温下反应进行到A 消耗掉初浓度的1/3所需要的时间是2min ，求A 消耗掉初浓度的2/3所需要的时间。 解：
2/3A A,0
A A A,02/3A,02/3A,0A,02/3
A A,01/32/3A A,01/3A,0A A,0
111111111()()21
21112()228min A t k t c c k t c c t c c c t k c t t k c c k c ??-==-=-=
==
-==?=由
得
10． 在某化学反应中随时检测物质A 的含量，1h 后，发现A 已作用了75%。 （1）若该反应对A 来说是一级反应，试问2h 后A 还剩多少没有作用 （2）若该反应对A 来说是零级反应，求A 完全作用所需的时间 解：（1）对于一级反应有0ln ln c c kt -=
-1000
ln ln ln ln 0.25 1.386h 1
c c c c k t --=
== 2h 后，剩余A 的质量分数为w ，1
ln 1.3682 6.25%w w
=?=
（2）对于零级反应有C 0 – C = kt
000
000.250.7500.75 1.333c c k k c A c kt c t t h
-=?=-==?=如完全作用，则：
11．某化合物A 能分解成B 和C 。用作图法分析在某温度下所得的下列数据，判断该反应是对峙、平行或连续反应，并写出反应式。
t (h) 0 10 20 30 40 50 60 ∞ c A (mol·L -1
)
1
c B (mol·L -1
)
1
c C (mol·L -1
)
解：作图，为连续反应A ? C ? B 。
12．某一级反应在340K 时完成20%所需时间，而在300K 时同样完成20%需时间，试计算该反应的活化能。
t (h
1
C (m o l /L )
解：根据题意，可得
21
12
k t k t =，根据a 211211ln ()E k k R T T =-
212211a 211212
ln ln T T k T T t
E R R T T k T T t =?
=?-- -1a 340300 3.20
8.314ln 29.06kJ mol 34030012.6
E ?=?
=?-
13．醋酸酐的分解是一级反应，其速率常数-1s K k T 与温度有如下关系：
3lg 12.04147.53710,k T =-?欲使此反应在10分钟内转化率达到90%，应如何控
制温度 解：
81
0003310min 60011
3.8310600(190%)lg(3.8310)12.04147.53710521K
t s
c c k ln ln s t c c T T ---=====?-?=-?=
14．根据如下的气相反应相关数据
2NO + O 2
2NO 2
T (K) 600 645 k (L·mol -1min -1) ? 105 ? 105 k’ (L·mol -1·min -1)
求：（1）两个温度下的平衡常数。 （2）正向反应和逆向反应的活化能。
解：（1）600K 时，5
46.62107.8810'8.40k K k ?==
=? 640K 时，5
46.8110 1.6710'40.8
k K k ?==
=? （2）正反应的活化能：
12
1221ln )(k k T T T RT E a -== 58.314600645 6.8110ln 5
(645600) 6.6210???-?= kJ·mol -1
逆反应的活化能：
1
22112'
''ln
)
(k k T T T T R E a -==8.31460064540.8
ln (645600)8.40??-=·mol -1
15．青霉素G 的分解为一级反应，实验测得有关数据如下：
T / K 310 316 327
k / h -1 ?10-2
?10-2
求反应的活化能和指数前因子A 。 解：由公式)(2
11
212ln
T T T T R E k k a -=，得 122112ln )(k k T T T T R E a -== 228.314310316 4.0510ln (316310) 2.1610
--???-? = kJ·mol -1
与之相同方法，用不同温度下的k 求出三个E a 后，求得均值：E a = kJ·mol -1
又 RT Ea k A +=ln ln ，2
384.710ln ln 2.16108.314310
A -?=?+?，
A = ?1012
同理，将不同温度下的k 值代入上述关系式，求出三个A 值后，得均值：A =?1012。
16．反应AG
，在298K ，k 1=?10?2 min ?1, k 2=?10?3 min ?1，温度增加到310K 时，k 1
增加为原来的四倍，k 2增加为原来的二倍，计算： (1) 298 K 时平衡常数；
(2) 若反应由纯A 开始，问经过多长时间后，A 和G 浓度相等 (3) 正、逆反应的活化能E a1、E a2。
解：（1）298 K 时平衡常数K c ：2
1c 32
2.01045.010
k K k --?===?
（2）先求出c A, eq , 再求反应至2
A,0A G c c c ==时所需时间t , 因为
4eq
A,eq
A,A,0eq
A,eq G,c =-=
=
c c c c c K ，解得： 5
A,0
eq A,c c =
根据1-1级对峙反应积分速率方程
()t k k c c c c 21eq
A,A eq A,A,0ln
+=--
A,0A,eq A,0A,012
A A,eq
A,0A,023
1
/51
ln
ln 39.2min 2.010 5.010/2/5
c c c c t k k c c c c ----=
=
=?+?+-- （3）对于正反应, 根据Arrhenius 方程??
? ??-'
-=?
??
? ??'T T R E k k 11ln a111, 代入各已知值得
a111411ln
()8.314310298
E k k =--? 正反应的活化能E a1= kJ?mol ?1；同理逆反应的活化能E a2= kJ?mol ?1。
17．碘化氢分解反应：2HIH 2 + I 2, 已知临界能E c = kJ?mol ?1, HI 的分子直径d = ?10?10 m, 摩尔质量为 g/mol 。试由碰撞理论计算在不同温度下HI 分解的速率常数k 并和下列实验数据相比较。
T /K 556 666 781 k /mol ?1?m 3?s ?1
?10?10
?10?7
?10?5
解：根据碰撞理论, 对同种双分子之间反应速率常数
RT
E M RT
Ld RT E Z k c A 2A c $AA exp 2exp
-=-?=π k
=23
103
183.92102 6.02210(3.510)
)8.314
-?????- k =)22122
exp(10108.26T
T -
? 分别将T =556、666、781 K 代入, 计算结果列入下表：
T /K 556 666 781 k /mol ?1?m 3?s ?
1
?10?10
?10?7
?10?5
18．已知某气相反应11
A B+C k
k
-垐垎噲垐，在25℃时的k 1和k -1分别为和×10-3Pa -1·s -1
，在35℃时正逆反应的速率常数k 1和k -1均增加为原来的 2倍。求：①25℃时的平衡常数K C ；②正逆反应的活化能；③反应的热效应Q 。
解：①-14
15
10.2s 5.06610Pa 3.94810
c k K k --===?? ②???? ??-=21
1211ln
T T R E k k ，11
1153(kJ mol 53kJ mol E E ---=?=?)； ③011=-=-E E Q
19．物质X 分解属于平行反应，分别得到物质A 和B ，其速率常数分别为： k 1=1011exp T ) 和 k 2=T )。
试计算：①生成A 反应的活化能比生成B 反应的活化能大多少②在任一时刻A 与B 的产率相同，则温度为多少
解：① 1
13608.378.31430000J mol E -=?=?
1
22405.588.31420000J mol E -=?=?
1
12300002000010000J mol E E --=-=?
②
2
1
][][k k B A =
，当][][B A =，必有21k k = )/58.2405ex p(10)/37.3608ex p(1052.1011T T -=-，1088K T =
20．在，一级反应A →C 直接进行时，A 的半衰期为1000min ，若温度升高，则反应开始后A 的浓度降到初始浓度的1/1024，改变反应条件，使该反应分两步
进行： 11
*A A k k
-垐垎噲垐，2*
A k C ??→。已知两步的活化能分别为E 1=·mol 1-，E 1-= kJ·mol 1-及E 2= kJ·mol 1-，试计算500K 时反应是直接进行的速率较快还是分步进行的速率较快快多少倍
解：一步反应：41294.20ln 2
6.9310min 1000
K k --=
=? kt c c A A
=-0
ln ，K k 96.339A A 1.0c /1024c ln
00?=-，1339.9669.31min K k -= (1)221
121
ln a E k T T k R T T -=
，(1)445.7669.31ln 11.518.314294.20339.96 6.9310a E -?==?? 1(1)209.21kJ mol a E -=?
分两步时，因E 2>E 1，所以k 2为控制步骤
[]'2A k r =，又
[][]A A k k '11=
-，[]A k k
k r 1
12-=， 1a(2)211172.58kJ mol E E E E --=+-=? 假设一步和两步的指前因子相等，则
3
a(2)a(1)
(172.58209.21)108.314500
(2)
6712(1)
E E RT
r e e
r --?-
-
?===
计算结果表明分步进行要比直接进行快的多。
21．已知反应C →B 在一定范围内，其速率常数与温度的关系为：
4000
lg 7.0k T
=-
+（k 的单位为min 1-） （1）求反应的活化能和指前因子A ；
（2）若反应在30秒时C 反应50%，问反应温度应控制在多少度
（3）若此反应为可逆反应：C ?B ，且正逆反应都是一级，在某一温度时k 1= min 1-，平衡常数K= 4，如果开始只有C ，其初始浓度为·L -1，求30min 后B 的浓度。
解：（1）将Arrhenius 方程式A RT
E k a
lg 303.2lg +-
=与本题所给条件
4000
lg 7.0k T
=-
+相比较有： 12.303(4000)76.589kJ mol a E R -=-?-=?
0.7lg =A 故710=A
（2）求反应的温度关键是求k 值。从k 的单位可知该反应为一级反应，
其动力学方程为：
11111
ln ln 1.386min 130/6010.5
k t x -===--
4000
lg 7.04000
lg1.3867.0
k T
T =-
+=-+
K 2.583=T
（3） 11
B k k
C -垐垎噲垐 t = 0 0 t = t c C t = t e c C,e ,e 平衡时
,0,1
,1
C C e
C e
c c k K c k --==
由c c,0 = L, k 1 = ,得：k -1 = min -1, c C,e = mol/L 。
22．预测茵栀黄注射液的有效期,该注射液是茵陈、山栀和黄岑经提取后制成的复方静脉注射液。注射液中黄岑不稳定, 所以以其主要成分黄岑甙的含量作为质量控制标准。用薄层色谱法结合紫外分光光度法测定含量。加速试验在、、和 K 遮光进行。实验结果下表所示：
茵栀黄注射液在不同温度下时间t 与含量c 的关系
注射液降解至10%即失效, 求该注射液在室温 K)下的贮存期。
解：由题所给数据作ln c ~ t 图得四条直线, 表明该注射液的降解是表观一级反应。直线回归后由直线的斜率可得各温度下的速率常数k , 数据如下：
T /K 1/T ?103/ K ?1
k /h ?1 ?10?2 ?10?2 ?10?3 ?10?3 ln k
?
?
?
?
根据Arrhenius 公式：RT
E A k a
ln ln -
=, 以ln k ?1/T 作直线回归, 得截距为, 斜率为?13529, 相关系数r = 。则 K 时
055.1215
.29813529
321.33ln -=-
=k
k =?10?6 h ?1
该注射液降解10%为失效, 有
4
0.96
ln (10/9)ln (10/9) 1.81210 (h) 2.07 y 5.81510t k -=
==?=? 即有效期年。留样观察结果约为2年左右, 二者较为接近。
23．一氯乙酸在水溶液中进行分解, 反应式如下：
ClCH 2COOH + H 2OCH 2OHCOOH + HCl
今用λ=25370
A 的光照射浓度为 mol?L ?1的一氯乙酸样品1 L, 照射时间为t , 样品吸收的能量ε及c Cl -的实验结果如下：
t /min ε/J c Cl -?105 /mol?L ?1
837
当用同样的样品在暗室中进行实验时, 发现每分钟有?10?10 mol?L ?1的Cl ?生成。试计算该反应的量子效率Φ。 解：根据量子效率Φ的定义：
()()
21Cl n n 的量被吸收的光量子的物质离子的物质的量光解反应产生的-=
Φ
光解反应产生Cl ?离子的物质的量应为Cl ?离子的总物质的量减去非光化反应产生Cl ?离子的物质的量, 即
n 1=?10?5?837??10?10=?10?5 mol
5
10
2102897)
102537/(119603634/11960--?=?=
=
=
....Einstein
n λ
ε
ε
mol 315010
28971029625
5
21...n n =??==--Φ
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.
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,
化学动力学基础(习题课) 1. 某金属的同位素进行β放射，经14d（1d=1天后，同位素的活性降低6.85%。求此同位素的蜕变常数和半衰期；要分解 90.0%，需经多长时间？ 解：设反应开始时物质的质量为100%，14d后剩余未分解者为100%-6.85%，则 代入半衰期公式得 一、是非题 下列各题中的叙述是否正确？正确的选“√”，错误的选“×”。 √× 1.反应速率系数k A与反应物A的浓度有关。 √× 2.反应级数不可能为负值。 √× 3.对二级反应来说，反应物转化同一百分数时，若反应物的初始浓度愈低，则所需时间愈短。 √× 4.对同一反应，活化能一定，则反应的起始温度愈低，反应的速率系数对温度的变化愈 敏感。 √× 5. Arrhenius活化能的定义是。
√× 6.若反应A?Y，对A为零级，则A的半衰期。 二、选择题 选择正确答案的编号： 某反应，A → Y，其速率系数k A=6.93min-1，则该反应物A的浓度从1.0mol×dm-3变到0.5 mol×dm-3所需时间是： (A)0.2min；(B)0.1min；(C)1min；(D)以上答案均不正确。 某反应，A → Y，如果反应物A的浓度减少一半，它的半衰期也缩短一半，则该反应的级数 为： (A)零级；(B)一级；(C)二级；(D)以上答案均不正确。 三、填空题 在以下各小题的“ 1.某化学反应经证明是一级反应，它的速率系数在298K时是k=( 2.303/3600)s-1，c0=1mol×dm-3。 (A)该反应初始速率u0为 (B)该反应的半衰期t1/2 (C)设反应进行了1h，在这一时刻反应速率u1为 2.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 3.反应A → B+D中，反应物A初始浓度c A,0=1mol×dm-3，初速度u A,0=0.01mol×dm-3×s-1，假定该反 应为二级，则其速度常数k A为t1/2为。 4.某反应的速率系数k=4.62′10-2min-1，则反应的半衰期为 5.反应活化能E a=250kJ×mol-1，反应温度从300K升高到310K时，速率系数k增加
第8章 化学动力学 习题 1. 请根据质量作用定律写出下列基元反应的反应速率表示式（试用各种物质分别表示）。 （1）P B A k 2?→?+ （2）2A+B P k 2?→? （3）S P B A 22+→+ （4）M Cl M Cl +→+22 解： （1）B A P B A c kc dt dc dt dc dt dc ==-=-21，（2）B A P B A c kc dt dc dt dc dt dc 2 2121==-=-， （3）22121B A S P B A c kc dt dc dt dc dt dc dt dc ===-=-，（4）M 2Cl Cl Cl c kc dt dc dt dc 212==-。 2. 某气相反应的速率表示式分别用浓度和压力表示时为n A c c c k =γ和n A p p p k =γ，试求 k c 与k p 之间的关系，设气体为理想气体。 解：因为 p A =c B R T =c A R T ， n A n p n A c c RT k c k )(=，则 n p c RT k k )(= 3. 298K 时N 2O 5(g)分解反应其半衰期2/1t 为5.7h ，此值与N 2O 5的起始浓度无关，试求： （1）该反应的速率常数。（2）作用完成90%时所需时间。 解：根据题意判断该分解反应为一级反应，因此可求得 （1）12/11216.07 .52 ln 2ln -===h t k ，（2）h k x t 94.181216 .09.011 ln 11ln =-=-= 4. 某人工放射性元素放出α粒子，半衰期为15min ，试问该试样有80%分解，需时若干？ 解：根据题意判断该放射反应为一级反应，因此可求得 （1）12/1min 04621.015 2 ln 2ln -===t k ，（2）min 83.3404621 .08.011 ln 11ln =-=-=k x t 。 5. 把一定量的PH 3(g)迅速引入温度为950K 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：
第二章 反应动力学基础 一、填空题 1. 生成主产物的反应称为 主反应 ，其它的均为 副反应 。 2. 化学反应的总级数为n ，如用浓度表示的速率常数为C K ，用逸度表示的速率常数f K ，则C K =n f K 。 3. 化学反应的总级数为n ，如用浓度表示的速率常数为C K ，用气体摩尔分率表示的速率常数y K ， 则C K = n p RT ???? ?? y K 。 4. 化学反应速率式为βαB A C A C C K r =-，用浓度表示的速率常数为C K ，假定符合理想气体状态方程，如用压力表示的速率常数P K ，则C K =____)()(βα+RT ___P K 。 5. 反应A + B → C ，已知115.0-=s k ，则反应级数n= 1 。 6. 反应3A → P ，已知s l mol k ?=/15.0，则反应级数n=___0____。 7. 活化能的大小直接反映了 反应速率 对温度的敏感程度。 8. 对于一非恒容均相化学反应B A B A αα?，反应组分A 的化学反应速率=-A r Vdt dn r A A -=- 。（ V d t dn r A A -=-、 Vdt dn r B A -=-、dt dC r A A -=-、dt dC r B A -=-） 9. 气相反应A + B → 3P + S 进料时无惰性气体，A 与B 以1∶1摩尔比进料，则膨胀因子A δ=____2___。 10. 气相反应3A + B → P + S 进料时无惰性气体，A 与B 以2∶1摩尔比进料，则膨胀因子A δ=___-2/3____ 11. 在一间歇恒容反应器中进行如下平行反应12k k A P A S ??→??→，P 为目的产物，已知0A c 的单位为[]/mol L ，1k 的单位为1s -????，2k 的单位为[]/L mol s ?，活化能12E E >。则R A = )(221A A C k C k +- 。目的产物P 的瞬时选择性P S = 1212A A A k c k c k c + ，为了提高P S ，A c 要控制得较 低 ，T 要控制得较 高 。
化学反应工程习题（第五章） 5.1乙炔与氯化氢在HgCl 2-活性炭催化剂上合成氯乙烯的反应 2223C H HCl C H Cl +? ()A ()B ()C 其动力学方程式可有如下种种形式： (1) 2 (/)/(1)A B C A A B B C C r p p p K K p K p K p κ=-+++ (2) /(1)(1)A B A B B B C C A A r K K p p K p K p K p κ=+++ (3) /(1)A A B A A B B r K p p K p K p κ=++ (4) /(1)B A B B B C C r K p p K p K p κ=++ 试说明各式所代表的反应机理和控制步骤。 解：（1） A A σσ+? B B σσ+? A B C σσσσ+?+ （控制步骤） C C σσ?+ （2） 11A A σσ+? 22 122111 B B A B C C C σσσσσσσσ+?+→+?+（控制步骤） （3） A A σσ+? B B σσ+? A B C σσ+→+ （控制步骤） （4） B B σσ+? A B C σσ+→ （控制步骤） C C σσ?+ 5.2 在Pd-Al 2O 3催化剂上用乙烯合成醋酸乙烯的反应为 243222321C H C H C O O H O C H C O O C H H O 2 ++ ?+ 实验测得的初速率数据如下[功刀等，化工志，71，2007（1968）.] 115℃, AcOH 200p mmHg =，2 92O p m m H g =。 24()C H p m m H g 70 100 195 247 315 465 5 010(/) r m ol hr g ??催化剂 3.9 4.4 6.0 6.6 7.25 5.4 注：1mmHg=133.322Pa
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] 6、在某温度时，一级反应A →B ，反应速率为0.10mol ·dm -3·s -1时A 的转化率 为75%，已知A 的初始浓度为0.50mol ·dm -3，求(1)起始反应初速率；(2)速率常数。[答案：r 0=0.40s -1 ; k = 0.80 dm 3·mol -1·s -1 ] 7、在某温度时，对于反应A+B →P ，当反应物初始浓度为0.446和0.166mol ·dm -3 时，测 得反应的半衰期分别为4.80和12.90min ，求反应级数。[答案：2] 8、某二级反应，已知两种反应物初始浓度均为0.1mol ·dm -3，反应15min 后变
化学动力学练习题 一. 选择题 1. 若反应速率k的量纲是：[浓度]([时间]-1，则该反应是 A. 三级反应 B. 二级反应 C. 一级反应 D. 零级反应 2．对于一级反应，反应物浓度C与时间t的关系是 A. 以1/c对t作图为直线 B. 以C对t作图为直线 C. 以LnC对t作图为直线 D. 以C对1/t作图为直线 3. 对于反应A Y，如果反应物A的浓度减少一半，A的半衰期也缩短一半，则该反应的级数为：（）。 A. 零级； B. 一级； C. 二级。 D. 三级 4. 某放射性同位素的半衰期为5天，则经15天后所剩的同位素的物质的量是原来同位素的物质的量的：（）。 A. 1/3； B. 1/4； C. 1/8； D. 1/16。 5. 对于基元反应反应级数与反应分子数 A. 总是相同的 B. 总是不相同 C. 不能确定 6.反应2N2O5(g) → 2 N2O4(g)＋O2(g) 当N2O5消耗掉3/4所需时间是半衰期的2倍，则此反应为 。 A.0级 B.1级 C.2级 D. 3级 7. 基元反应 A → P+ ……其速度常数为k1,活化能 E a1= 80KJ.mol-1，基元反应 B → P+ ……其速度常数为k2,活化能 E a2= 100KJ.mol-1，当两反应在25℃进行时，若频率因子 A1= A2,则。 A. k1= k2 B. k1＞k2 C. k1＜k2 8. 某反应，反应物反应掉5/9所需的时间是它反应掉1/3所需时间的2倍,这个反应是 A. 一级 B. 二级 C. 零级 D. 三级 9．已知某化学反应速率常数的单位是s-1则该化学反应的级数为 （A）零级（B）一级（C）二级（D）三级 10. 某一反应在一定条件下的平衡转化率为25%，当加入合适的催化剂后，反应速率提高10倍，其平衡转化率将（） A. 大于25% B. 小于25% C. 不变 D. 不确定 11.乙酸高温分解时，实验测得CH3COOH(A)、CO(B)、CH=CO(C) 的 浓度随时间的变化曲线如下图，由此可以断定该反应是：。 (A) 基元反应； (B) 对峙反应； (C) 平行反应； (D) 连串反应。 12.一个基元反应，正反应的活化能是逆反应活化能的2倍，反应时吸热 120 kJ·mol-1，则正反应的活化能是(kJ·mol-1)：。 (A) 120 ； (B) 240 ； (C) 360 ； (D) 60 。 13. 反应3O2 2O3，其速率方程 -d[O2]/d t = k[O3]2[O2] 或 d[O3]/d t = k'[O3]2[O2]，那么k 与k'的关系是：。 A．2k ＝ 3kˊ B. k ＝ kˊ C．3k ＝ 2kˊ D. 1/2k ＝ 1/3kˊ 14.低温下，反应CO(g) + NO2(g) ==CO2(g)+ NO(g) 的速率方程是υ= k{c(NO2) }2试问
第八章 化学动力学* ——课后习题解答 难度级别：基础★，基础2★，综合3★，综合4★，超纲5★ 关于作业：公式有必要牢记，但是平时作业时最好是自己动手推导出比较简单的公式，而不是直接翻书，找到公式，套公式，这样的解题方式不值得提倡。 1．（基础★）气体反应SO 2Cl 2 = SO 2 + Cl 2为一级反应。在593K 时的k = 2.20×10-5 s -1。求半衰期和反应2h 后分解的百分比。 解：1/25 ln 20.693 315002.2010 t s k -= ==?（计算有点误差31507 s ）， 510 0ln 2.21023600 1.58410c kt c x --==???=?- 0000 1 1.17161 1.1716100%14.65%1.17161c x x c x c c -===?=--， 2．（基础★）镭原子蜕变成一个Rn 和一个α粒子。它的半衰期是1622年，反应是一级。问1g 无水溴化镭RaBr 2在10年内能放出多少Rn ？Rn 的量用0℃，标准压力下的体积（cm 3）来表示。 解：41 1/2ln 2/0.692/1622 4.27310k t a --===?， 430 0ln 4.2731010 4.27310c kt c x --==??=?-， 0 0 1.00428c c x ∴ =- 1g 无水溴化镭的物质的量为1 0.00259386 mol =，也就是溴离子物质的量 在同一个密闭的容器中 50.00259 1.00428 1.105100.00259x mol x -=?=?- 故1g 无水溴化镭在10年内能放出在0℃，标准大气压下Rn 的体积为 V = 1.105×10－ 5×22.4×103 = 0.248 cm 3 【讨论】（1）元素周期表应该作为一个常用的工具备在身边，Ra 的原子量为226，溴的原子量为80；（2）单位是灵活的，可以根据具体的情况而定，目的则是为了方便计算；（3）无水溴化镭RaBr 2不是气体？这样在浓度表达上有问题吗？ 4．（基础★★）某二级反应在a = b 时，经过500s 原始物作用了20％，问原始物作用60％时须经过多少时间？ *马鞍山，尹振兴，2007，zhenxingyin@https://www.doczj.com/doc/3f13620907.html,
化学动力学基础（一） 教学目的与要求: 使学生了解和掌握化学动力学的一些基本概念，测定化学反应速率的一般方法，几种简单级数反应的动力学特征，几种典型的复杂分应的动力学特征，温度对反应速率的影响，有自由基参加的反应的动力学特征，拟定反应动力学方程的一般方法。 重点与难点: 化学动力学的一些基本概念：反应的级数与反应的分子数，基元反应与非基元反应以及反应的速率的描述方法等；简单级数反应的动力学特征，几种典型复杂反应的动力学特征，温度对反应速率的影响（反应的活化能的概念），链反应的动力学特征以及动动学方程的推导方法。 §11.1 化学动力学的任务和目的 化学反应用于生产实践所遇到的两个方面的问题和热力学的局限性以及化学动力学的必要性，它的实际意义。 化学动力学的基本任务：１．研究化学反应的速率，以及各种因素（浓度，压力，温度，催化剂）对速率的影响。２．研究反应的机理（历程）。 化学动力学与物质结构的关系：化学动力学和化学热力学的研究方法是不同的。它要研究反应速率及其影响的因素，必须了解体系的物质结构方面的知识，同时，通过对反应速率以及反应机理的研究，也可以加深人们对物质结构的认识。 化学动力学的发展过程：第一阶段，宏观动力学阶段，主要从宏观上测定化学反应的速率，确定反应的级数，在此阶段，确立了质量作用定律和阿累尼乌斯定律，并提出了活化能的概念。 第二阶段，包括从宏观动力学到微观动力学的过程，以及从微观研究化学反应的速度。在这一阶段，建立了各种反应的速度理论，如碰撞理论，过渡状态理论，链反应，单分子反应速度等理论，从二十世纪五十年代开始，分子束和激光技术应用于化学动力学的研究，使人们进入到了态--态反应的层次，研究不同量子态的反应物和产物的速率，以及反应的细节。 化学动力学理论还不能象热力 学理论那样系统和完善。 §11．2化学反应速 率表示法 反应系统中反应物的消耗和
一、 选择题 1. 某反应的计量方程和速率方程分别为 2A+B=2D [][][][][]1122d A d B d D r k A B dt dt dt =-=-== 则该反应的分子数为 ( D ) （A ）单分子反应 （B ）双分 子反应 （C ）三分子反应 （D ）不能 确定 2. 某反应进行完全的时间是有限的,且 0/t c k =,该反应级数为 ( D ) (A)一级 （B ）二级 (C)三级 (D)零级 3. 当某一反应物的初始浓度为时30.04mol dm -?， 消耗一半所需时间为360s 。初始浓度为 3 0.024mol dm -?时，消耗一半需600s 。则反应的 级数为 ( C ) (A)零级 （B ）1.5级 (C)二级 (D)一级
4．有一个起始物浓度相等的二级反应，当 反应物消耗1/3时的时间为10min ，若再 消耗1/3所需的时间为 ( C ) (A)10min （B ）20min (C)40min (D)50min 5*．某一级反应，反应物转化99.9%所需的 时间是半衰期的 ( C ) (A) 2倍 (B)5倍 (C)10倍 (D)20倍 说明：99.9% equals to 1023/1024, 1/2→3/4 →7/8→……→1023/1024,要经历10个半衰 期。 6．某反应在起始物浓度下降一半时，其半 衰期也缩短一半，则该反应的级数为 ( D ) (A)一级 （B ）1.5级 (C)二级 (D)零级 7．有一平行反应（1）1 k A B ??→，（2）2K A D ??→，已知反应（1）的活化能大于反应（2）的活 化能，如下措施哪种不能改变产物B 和D
1 第三章化学动力学基础课后习题参考答案 2解：（1）设速率方程为 代入数据后得： 2.8×10-5=k ×(0.002)a (0.001)b ① 1.1×10-4=k ×(0.004)a (0.001)b ② 5.6×10-5=k ×(0.002)a (0.002)b ③ 由②÷①得: 2a =4 a=2 由③÷①得: 2b =2 b=1 （2）k=7.0×103(mol/L)-2·s -1 速率方程为 （3）r=7×103×(0.0030)2×0.0015=9.45×10-5(mol ·L -1·s -1) 3解：设速率方程为 代入数据后得： 7.5×10-7=k ×(1.00×10-4)a (1.00×10-4)b ① 3.0×10-6=k ×(2.00×10-4)a (2.00×10-4)b ② 6.0×10-6=k ×(2.00×10-4)a (4.00×10-4)b ③ 由③÷②得 2=2b b=1 ②÷①得 22=2a ×21 a=1 k=75(mol -1·L ·s -1) r=75×5.00×10-5×2.00×10-5=7.5×10-8(mol ·L -1·s -1) 5解：由 得 ∴△Ea=113.78（kJ/mol ） 由RT E a e k k -=0得：9592314.81078.11301046.5498.03?=?==??e ke k RT E a 9解：由阿累尼乌斯公式：RT E k k a 101ln ln -=和RT E k k a 202ln ln -=相比得： ∴ 即加催化剂后，反应速率提高了3.4×1017倍 因△r H θm =Ea(正) -Ea(逆) Ea(逆)=Ea(正)-△r H θm =140+164.1=304.1(kJ/mol) 10解：由)11(ln 2 112T T R Ea k k -=得： )16001(314.8102621010.61000.1ln 2 384T -?=??-- T 2=698（K ） 由反应速率系数k 的单位s-1可推出，反应的总级数为1，则其速率方程为 r=kc(C 4H 8) 对于一级反应,在600K 下的)(1014.110 10.6693.0693.0781s k t ?=?== - ) ()(2O c NO kc r b a =)()(107223O c NO c r ?=) ()(355I CH c N H C kc r b a =)11(ln 2112T T R E k k a -=)627 15921(314.8498.081.1ln -=a E ) /(75.41046.5656314.81078.113903s mol L e e k k RT E a ?=??==??--36.40298314.810)140240(ln 32112=??-=-=RT E E k k a a 1712104.3ln ?=k k
4-化学动力学典型例 题
一、 选择题 1. 某反应的计量方程和速率方程分别为 2A+B=2D [][][][][]1122d A d B d D r k A B dt dt dt =-=-== 则该反应的分子数为 ( D ) （A ）单分子反应 （B ）双分子反应 （C ）三分子反应 （D ）不能确定 2. 某反应进行完全的时间是有限的,且 0/t c k =,该反应级数为 ( D ) (A)一级 （B ）二级 (C)三级 (D)零级 3. 当某一反应物的初始浓度为时3 0.04mol dm -?，消耗一半所需时间为360s 。初始浓度为 3 0.024mol dm -?时，消耗一半需600s 。则反应 的级数为 ( C ) (A)零级 （B ）1.5级 (C)二级 (D)一 级 4．有一个起始物浓度相等的二级反应，当 反应物消耗1/3时的时间为10min ，若 再消耗1/3所需的时间为 ( C )
(A)10min （B ）20min (C)40min (D)50min 5*．某一级反应，反应物转化99.9%所需 的时间是半衰期的 ( C ) (A) 2倍 (B)5倍 (C)10倍 (D)20倍 说明：99.9% equals to 1023/1024, 1/2→ 3/4→7/8→……→1023/1024,要经历10个半 衰期。 6．某反应在起始物浓度下降一半时，其半 衰期也缩短一半，则该反应的级数为( D ) (A)一级 （B ）1.5级 (C)二级 (D)零 级 7．有一平行反应（1）1 k A B ?? →，（2）2K A D ??→，已知反应（1）的活化能大于反 应（2）的活化能，如下措施哪种不能改变 产物B 和D 的比例？ （ C ） (A)提高反应温度 （B ）加入合适催化 剂 (C)延长反应时间 (D)降低反应温度
1. 请根据质量作用定律写出下列基元反应的反应速率表示式(试用各种物质分别表示)。 ()()()()21 A+B 2P 2 2A+B 2P 3 A+2B P+2S 4 2Cl+M Cl +M k k ??→??→?? →?→? 解：()[][][][][]d A d B d P 11A d d 2d r k t t t =?=?==B ()[][][][][]2d A d B d P 112=2d d 2d r k t t t =?=?=A B ()[][][][][][]2d A d B d P d S 113===A d 2d d 2d r k t t t t =??=B ()[][][][]22d Cl d Cl 14==Cl 2d d r k t t =?M 2. 某气相反应速率表示式分别用浓度和压力表示时为[]A n c c r k =?和，试求 和之间的关系，设气体为理想气体。 A n p p r k p =?c k p k 解： 设反应为 ()()A g B g p k ??→A A d d n p p p r k t =?=p 因A A p c RT =，代入上式得 ()()A A d d n p p c RT r k t =?=c RT 则 ()1A A d d n n c p c c r k RT c k c t ??===A n ()1n c p k k RT ?= 故 ()1n p c k RT k ?=3．时N 298K 2O 5(g)分解反应半衰期12t 为5.7h ，此值与N 2O 5的起始浓度无关，试求： （1）该反应的速率常数； （2）作用完成时所需时间。 90%解：（1）因反应的半衰期与反应物起始浓度无关，故此反应为一级反应，其反应速率常 数为 1112ln 2ln 2h 0.1216h 5.7k t ????===???? - 1 -
5202 反应 2O 3→ 3O 2的速率方程为 - d[O 3]/d t = k [O 3]2[O 2]-1 ， 或者 d[O 2]/d t = 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) -k /2 = k '/3 5203 气相反应 A + 2B ─→ 2C ，A 和 B 的初始压力分别为 p A 和 p B ，反应开始时 并无 C ，若 p 为体系的总压力，当时间为 t 时，A 的分压为： ( ) (A) p A - p B (B) p - 2p A (C) p - p B (D) 2(p - p A ) - p B 5204 对于反应 2NO 2= 2NO + O 2，当选用不同的反应物和产物来表示反应速率时，其相互关系为：( ) (A) -2d[NO 2]/d t = 2d[NO]/d t = d[O 2]/d t (B) - d[NO 2]/2d t = d[NO]/2d t = d[O 2]/d t = d ξ /d t (C) - d[NO 2]/d t = d[NO]/d t = d[O 2]/d t (D) - d[NO 2]/2d t = d[NO]/2d t = d[O 2]/d t = 1/V d ξ /d t 5207 气相基元反应 2A k 1 B 在一恒容的容器中进行，p 0为 A 的初始压力, p t 为时间 t 时反应 体系总压，此反应速率方程 d p t / d t = 。 - k (2p t - p 0)2 5208 有一反应 mA → nB 是一简单反应，其动力学方程为 -d c A / d t = kc A m ， c A 的单位为 mol ·dm -3， 时间单位为 s ，则： (1) k 的单位为 ___________ mol 1- m ·dm 3( m -1)·s -1 (2) 以d c B /d t 表达的反应速率方程和题中给的速率方程关系为 B A A A 1d 1d 'd d m m c c k c k c n t m t m =-== 5209 反应 2N 2O 5─→ 4NO 2+ O 2 在328 K 时，O 2(g)的生成速率为0.75×10-4 mol ·dm -3·s -1。 如其间任一中间物浓度极低, 难以测出, 则该反应的总包反应速率为 _______________mol ·dm -3·s -1, N 2O 5之消耗速率为__________ mol ·dm -3·s -1，NO 2之生成速率为_______________mol ·dm -3·s -1 。0.75×10-4, 1.50×10-4, 3.00×10-4 5210 O 3分解反应为 2O 3─→3O 2 ，在一定温度下, 2.0 dm 3容器中反应。实验测出O 3每秒消耗1.50×10-2 mol, 则反应速率为_______________mol ·dm -3·s -1氧的生成速率为_______________mol ·dm -3·s -1, d ξ /d t 为_______________ 0.75×10-2, 2.25×10-2, 1.50×10-2.。 5211 2A ＋B ＝2C 已知反应某一瞬间, r A ＝12.72 mol ·dm -3·h -1, 则 r B ＝ , r C ＝_____________r B ＝6.36 mol ·dm -3·h -1, r C ＝12.72mol ·dm -3·h -1 5212分别用反应物和生成物表示反应A ＋3B ＝2C 的反应速率, 并写出它们间关系为： 。r A ＝ 13r B ＝1 2 r C 5222 有关基元反应的描述在下列诸说法中哪一个是不正确的： ( ) (A) 基元反应的级数一定是整数 (B) 基元反应是“态－态”反应的统计平均结果 (C) 基元反应进行时无中间产物，一步完成 (D) 基元反应不一定符合质量作用定律 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 k C = k p (RT ) (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 5224 如果反应 2A + B ＝ 2D 的速率可表示为：
3-1 在反应体积为3 1m 的间歇操作釜式反应器中，环氧丙烷的甲醇溶液与水反应生成丙二醇 32232COHCHOHCH H →+O H COCHCH H 该反应对环氧丙烷为一级，反应温度下的速率常数为0.981 -h ，原料液中环 氧丙烷的浓度为 2.1kmol/3 m ，环氧丙烷的最终转化率为90%。若辅助时间为0.65h ，一天24h 连续生产，试求丙二醇的日产量为多少？ 解 3223 2COHCHOHCH H →+O H COCHCH H ( A ) ( B ) 一级反应 h x k C C k t Af Af A 35.29 .011ln 98.0111ln 1ln 10=-=-== h m h m t t V v /3 1)65.035.2(13 300=+=+= 丙二醇日产量=Af A x C v 0024 = 天/12.159.01.23 124kmol =??? kmol k /g 76M B = 丙二醇日产量天/kg 2.111492.11576Q =?= 3-2一个含有A 和B 液体)/0.04mol c /10.0c (B00 L L mol A ==、 以体积流量2L/min 流入容积V R =10L 的全混流反应器，物料在最佳的条件下进行 反应A →2B+C 。已知由反应器流出的物料中含有A 、B 和C ， L mol c Af /04.0=。试求：在反应器内条件下，A 、B 和C 的反应速率？ 解 空时 min 5min /2100===L L v V R τ
min 5/)04.01.0(00L mol C C r r C C Af A Af Af Af A -= -= =-τ τ min /012.0?=L mol min)/(024.02?==L mol r r Af Bf min)/(012.0?==L mol r r Af Cf 3-3 一个液相反应： A+B →R+S 其中，min)/(71 ?=mol L k ，min)/(32?=mol L k 。 反应是在一个容积为120L 的稳态全混流反应器中进行的，两条加料线，一个保持2.8mol/L 反应物A 的加料浓度，另一个保持1.6mol/L 反应物B 的加料浓度，两条线分别以等体积速率进入反应器，要求指定组分转化率为75%。求每条线的加料流量？假设反应器内密度为常数。 解 S R 1k 2 k +??←+? →?B A 因B 的浓度低，所以为指定组分，两条线混合后两组份的浓度各降一半， 因此，有： %751x 0 0=- =-= B Bf B Bf B Bf c c c c c L mol c Bf /2.0= L mol X C C c Bf B A Af /8.075.08.04.100=?-=-= 因此， S R 1k 2 k +??←+? →?B A 出口 初始 1.4 0.8 0 0 L mol c Af /8.0= 反应掉 0.6 0.6 生成 0.6 0.6 L mol c Bf /2.0=
5202 反应 2O 3→ 3O 2的速率方程为 - d[O 3]/d t = k [O 3]2[O 2]-1 ， 或者 d[O 2]/d t = 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) -k /2 = k '/3 5203 气相反应 A + 2B ─→ 2C ，A 和 B 的初始压力分别为 p A 和 p B ，反应开始时 并无 C ，若 p 为体系的总压力，当时间为 t 时，A 的分压为： ( ) (A) p A - p B (B) p - 2p A (C) p - p B (D) 2(p - p A ) - p B 5204 对于反应 2NO 2= 2NO + O 2，当选用不同的反应物和产物来表示反应速率时，其相互关系为：( ) (A) -2d[NO 2]/d t = 2d[NO]/d t = d[O 2]/d t (B) - d[NO 2]/2d t = d[NO]/2d t = d[O 2]/d t = d ξ /d t (C) - d[NO 2]/d t = d[NO]/d t = d[O 2]/d t (D) - d[NO 2]/2d t = d[NO]/2d t = d[O 2]/d t = 1/V d ξ /d t 5207 气相基元反应 2A k 1 B 在一恒容的容器中进行，p 0为 A 的初始压力, p t 为时间 t 时反应 体系总压，此反应速率方程 d p t / d t = 。 - k (2p t - p 0)2 5208 有一反应 mA → nB 是一简单反应，其动力学方程为 -d c A / d t = kc A m ， c A 的单位为 mol ·dm -3， 时间单位为 s ，则： (1) k 的单位为 ___________ mol 1- m ·dm 3( m -1)·s -1 (2) 以d c B /d t 表达的反应速率方程和题中给的速率方程关系为 B A A A 1d 1d 'd d m m c c k c k c n t m t m =-== 5209 反应 2N 2O 5─→ 4NO 2+ O 2 在328 K 时，O 2(g)的生成速率为0.75×10-4 mol ·dm -3·s -1。 如 其间任一中间物浓度极低, 难以测出, 则该反应的总包反应速率为 _______________mol ·dm -3·s -1, N 2O 5 之消耗速率为__________ mol ·dm -3·s -1，NO 2之生成速率为_______________mol ·dm -3·s -1 。0.75×10-4, 1.50×10-4, 3.00×10-4 5210 O 3分解反应为 2O 3─→3O 2 ，在一定温度下, 2.0 dm 3容器中反应。实验测出O 3每秒消耗1.50× 10-2 mol, 则反应速率为_______________mol ·dm -3·s -1氧的生成速率为_______________mol ·dm -3·s -1, d ξ /d t 为_______________ 0.75×10-2, 2.25×10-2, 1.50×10-2.。 5211 2A ＋B ＝2C 已知反应某一瞬间, r A ＝12.72 mol ·dm -3·h -1, 则 r B ＝ , r C ＝_____________r B ＝6.36 mol ·dm -3·h -1, r C ＝12.72mol ·dm -3·h -1 5212分别用反应物和生成物表示反应A ＋3B ＝2C 的反应速率, 并写出它们间关系为： 。 r A ＝13r B ＝12 r C 5222 有关基元反应的描述在下列诸说法中哪一个是不正确的： ( ) (A) 基元反应的级数一定是整数 (B) 基元反应是“态－态”反应的统计平均结果 (C) 基元反应进行时无中间产物，一步完成 (D) 基元反应不一定符合质量作用定律 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 k C = k p (RT ) (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 5224 如果反应 2A + B ＝ 2D 的速率可表示为：