第十二章 化学动力学(二)自测题
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第十二章 化学动力学基础(二)自测题
Ⅰ.选择题
1.在简单硬球碰撞理论中,有效碰撞的定义是(c)
(a)互撞分子的总动能超过E
c
(b)互撞分子的相对动能超过E
c
(c)互撞分子的相对平动能在连心线上的分量超过E
c
(d)互撞分子的内部动能超过E
c
2.某双原子分子分解反应的阀能E
c=83.68 kJ·mol−1
,则在300 k时活化分子所占的分数是(d)
(a)3.719×10−14
(b)6.17×10−15
(c)2.69×10−11
(d)2.69×10−15
3.有一稀溶液反应
33CHCOOCHOHP−
+→,根据原盐效应,当溶液总的离子强度增加时,
反应速率常数k值将(c)
(a)变大 (b)变小 (c)不变 (d)无确定关系
4.已知HI的光分解反应机理如下:
HIH+Ihv+→
2HHIHI+→+
2IIMIM++→+
则该反应的反应物消耗的量子效应(b)
(a)1 (b)2 (c)4 (d)106
5.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(c)
(a)大于25% (b)小于25% (c)不变 (d)不确定
6.设某基元反应在500 K时的实验活化能为83.14 kJ·mol−1
,则此反应的阀能E
c为(d)
(a)2.145 kJ·mol−1
(b)162.1 kJ·mol−1
(c)83.14 kJ·mol−1
(d)81.06 kJ·mol−1
7.根据过渡态理论,液相双分子反应的实验活化能E
a与活化焓
rmH
之间的关系为(b)
(a)
armEH
= (b)
armEHRT
=+ (c)
armEHRT
=− (d)
arm2EHRT
=+
8.设两个单原子气体A和B发生化合反应。即
A()B()C()ggg+===,设一维平动配分函数
f
t=108
,一维转动配分函数f
r=10,按过渡态理论,在温度T时,反应的概率因子为(a)
(a)10−22
k
BT/h (b) 10−21
k
BT/h (c) 10−23
k
BT/h (d) 10−13
k
BT/h
9.实验活化能(E
a)、阀能(E
c)、势垒(E
b)和0 K时的能量差(E
0),他们的物理意义不同,数值
也不完全相等,但在一定条件下,四者数值近似相等,其条件是(c)
(a) E
c很小 (b) E
b很小 (c)温度很低 (d)基态振动频率很高
10.能引起化学反应的光谱,其波长一般落在的范围是(a)
(a) 150-800 nm (b) 远红外区 (c)X射线5~10−4
nm (d)微波及无线电波区
11.破坏臭氧的反应机理如下:
322NO+ONO+O→
22NO+ONO+O→
在该机理中,NO是(b)
(a) 总反应产物 (b) 催化剂 (c)总反应的反应物 (d)上述都不是
12.催化剂能极大地改变反应速率,以下说法错误的是(c)
(a)催化剂改变了反应历程 (b) 催化剂降低了反应活化能 (c)催化剂改变了反
应的平衡,使转化率提高 (d)催化剂同时加快正向与逆向反应 Ⅱ.计算题
1.在恒容条件下,某基元反应的温度自298 K增加至308 K。
(1)计算碰撞频率增加的百分数。
(2)在298 K时,E
c=80 kJ·mol−1
,计算在308 K时有效碰撞的分数增加多少?
(3)有上述计算结果可得出什么结论?
2.甲醛在840 K时的热分解是二级反应,反应的活化能为E
a=186.2 kJ
mol−1
。设甲醛分子
的碰撞直径为0.5 nm,试计算当甲醛的浓度为1.45×10−2
mol
dm−3
时的反应速率。
3.NH
2SO
2OH在363 K时的水解反应速率常数k=1.61×10−3
(mol
m−3
)−1
s,活化能E
a=127.6
kJ
mol−1
,试由过渡理论计算该水解反应的
rmG
rmH
和
rmS
值。已知Boltzmann常数
k
B=1.3806×10−23
J
K−1
, Planck常数h=6.6262×10−34
J
s。
4.有一酸催化反应A+BH
⎯⎯→C+D,已知该反应的速率方程式为r=[H+
][A][B],当
3
0moldm−
== 时,在pH=2的条件下,298 K时的反应半衰期为1h,保持其他条
件均不变,在298 K时的半衰期为2h。试计算:
(1)在298 K时,反应的速率常数k的值。
(2)在298 K时,反应的
rmG
rmH
和
rmS
值。
5.基元反应
+⎯⎯→⎯⎯→,A为单原子分子,B为双原子分子,AB≠
为线性过渡态。
若每个自由度的摩尔熵分别为
rS=50 J
mol−1
K−1
,
rS=30 J
mol−1
K−1
,
rS=1 J
mol−1
K−1
,试求该反应的标准摩尔活化熵变
rmS。
6.有一酶催化反应:
E+S
1
1k
k
−ES
1k
⎯⎯→E+P
它符合Michaelis历程。当[E] =2.0 g
dm−3
时,测得两组底物浓度不同时的实验数据:
[S](10−3
mol
dm−3
−−−) r(10−5
mol
dm−3
s−1
)
2.0 13
20.0 38
试计算反应的最大速率r
m,Michaelis常数K
M。和速率常数k。已知酶的摩尔质量为
M=5×104
g
mol−1
。
自测题答案
Ⅰ.1⎯c;2⎯d;3⎯c;4⎯b;5⎯c;6⎯d;7⎯b;8⎯a;9⎯c;10⎯a;11⎯b;12⎯c
Ⅱ.1⎯(1)△Z/Z=1.7% (2)cE
q
RT=(−)exp,
d108qq=/%(3)升高温度使有效碰撞分数大
大增加,从而加速化学反应速率。
2⎯ E
c=182.7 kJmol−1
,k=1.12×10−3
(molm-3
) −1
s−1
3⎯
rm=1246kJmolH−
.,1
rm8905kJmolG−
=.,1
rm978JmolS−
=.
(注意3
10moldmc−
=.)
4 ⎯(1)31
10moldmhk−−−
()=().
(2)1
rm7163kJmolG−
=.1
a4946kJmolE−
=.1
rm4698kJmolH−
=.
1
rm827JmolS−
=−.
5⎯1
rmJmolS−
=−
6⎯r
m=4.8×10−4
mol
dm−3
s−1
, K
M=5.35×10−3
mol
dm−3
, k=12.0 s−1