化学反应动力学第二章习题答案

第1章 化学热力学参考答案：（一）选择题１.Ａ 2.A 3.C 4.B 5.D 6.C 7.C 8.C 9. A 10. C 11. A 12.C （二）填空题1．40；2．等温、等容、不做非体积功，等温、等压，不做非体积功； 3．＞，＜，＝，＞ 4．增大、不变 5．不变 6．3.990 kJ·mol －1（三）判断题1. ×2. ×3. ×4. ×5. √6. ×7. ×8. ×9. × 10. × （四）计算题1．解：(g)O N (l)H 2N 4242+O(l)4H (g)3N 22+(l)H N 42摩尔燃烧热为2．解：)mol ·(kJ 28.254166.963.502)84.285(401f B r --=-⨯--⨯+=∆=∆∑HH ν)mol ·(kJ 14.627211r-Θ-=∆=H Q pK1077.3109.9824.37333mr r ⨯=⨯--=∆∆=-S T 转)mol ·(kJ 78.34357.86)15.137(36.3941f B r --=---=∆=∆∑G ν)K ·mol ·(J 9.9865.21056.1975.191216.21311B r ---=--⨯+==∆∑νNO(g )CO(g )+(g)N 21(g)CO 22+)mol ·(kJ 24.37325.90)52.110(5.3931f B r --=----=∆=∆∑H ν此反应的 是较大的负值，且)(,)(-∆-∆S H 型反应，从热力学上看，在 T 转的温度以内反应都可自发进行。

3．解：外压kPa 50e =p ，11p nRT V =，22p nRTV =，2e p p = 系统所做功：定温变化，0=∆U0=+=∆W Q U ，所以Q =1 247.1（J ） 定温过程pV =常数 ∆(pV )=0 所以 0)(=∆+∆=∆pV U H 4．解：查表知CaO(s) + SO 3(g) = CaSO 4(s)求得同理求得 因为 所以根据经验推断可知，反应可以自发进行。

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 = np 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 BA -=-） 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 +- 。

第一章绪论习题1.1 解题思路:（1）可直接由式（1.7）求得其反应的选择性（2）设进入反应器的原料量为100 ，并利用进入原料气比例，求出反应器的进料组成(甲醇、空气、水)，如下表：组分摩尔分率摩尔数根据式（1.3）和式（1.5）可得反应器出口甲醇、甲醛和二氧化碳的摩尔数、和。

并根据反应的化学计量式求出水、氧及氮的摩尔数，即可计算出反应器出口气体的组成。

习题答案:(1) 反应选择性(2) 反应器出口气体组成：第二章反应动力学基础习题2.1 解题思路:利用反应时间与组分的浓度变化数据，先作出的关系曲线，用镜面法求得反应时间下的切线，即为水解速率，切线的斜率α。

再由求得水解速率。

习题答案:水解速率习题2.3 解题思路利用式（2.10）及式（2.27）可求得问题的解。

注意题中所给比表面的单位应换算成。

利用下列各式即可求得反应速率常数值。

习题答案:(1)反应体积为基准(2)反应相界面积为基准(3)分压表示物系组成(4)摩尔浓度表示物系组成习题2.9 解题思路:是个平行反应，反应物A的消耗速率为两反应速率之和，即利用式（2.6）积分就可求出反应时间。

习题答案:反应时间习题2.11 解题思路:（1）恒容过程，将反应式简化为：用下式描述其反应速率方程：设为理想气体，首先求出反应物A的初始浓度，然后再计算反应物A的消耗速率亚硝酸乙酯的分解速率即是反应物A的消耗速率，利用化学计量式即可求得乙醇的生成速率。

（2）恒压过程，由于反应前后摩尔数有变化，是个变容过程，由式（2.49）可求得总摩尔数的变化。

这里反应物是纯A，故有：由式（2.52）可求得反应物A的瞬时浓度，进一步可求得反应物的消耗速率由化学计量关系求出乙醇的生成速率。

习题答案:（1）亚硝酸乙酯的分解速率乙醇的生成速率（2）乙醇的生成速率第三章釜式反应器习题3.1 解题思路:(1)首先要确定1级反应的速率方程式，然后利用式（3.8）即可求得反应时间。

(2)理解间歇反应器的反应时间取决于反应状态，即反应物初始浓度、反应温度和转化率，与反应器的体积大小无关习题答案:(1)反应时间t=169.6min.(2)因间歇反应器的反应时间与反应器的体积无关,故反应时间仍为169.6min.习题3.5 解题思路:（1）因为B过量，与速率常数k 合并成，故速率式变为对于恒容过程，反应物A和产物C的速率式可用式（2.6）的形式表示。

化学反应⼯程⼆,三章答案第⼆章习题1.动⼒学⽅程的实验测定时，有采⽤循环反应器的，为什么?答：循环反应器⾏为与全混流反应器相同，可以得到反应速率的点数据，⽽且反应器进出⼝浓度差⽐较⼤，对分析精度要求不很⾼。

2.为什么可逆吸热反应宜选平推流反应器且在⾼温下操作，⽽可逆放热反应却不是?根据可逆放热反应的特点，试问选⽤何种类型反应器适宜?为什么?答：可逆吸热反应的反应速率与化学平衡都随温度的升⾼⽽升⾼，⾼温下操作对⼆者都有利。

可逆放热反应的化学平衡随温度的升⾼向反应物⽅向移动，对达到⾼转化率不利。

对此类反应，可选⽤多段绝热反应器或换热条件较好的管式反应器。

3.⼀级反应A→P，在⼀体积为V P的平推流反应器中进⾏，已知进料温度为150℃，活化能为84kJ·mol-1，如改⽤全混流反应器，其所需体积设为V m，则V m/V p应有何关系?当转化率为0.6时，如果使V m=V p，反应温度应如何变化?如反应级数分别为n=2，1/2，?1时，全混流反应器的体积将怎样改变？解：)1ln()1()exp()1ln()1()1(CSTR )1ln(11d 1)(d PFR )exp()(A A Ap mA A A pm A 0A AA0m A A00AA A00A A A0P A 0A A AAx x x RT ERT E x x k kx V V x k c x F V x kc x x kE k kc r x x ----=---=-=--=-=-=-==-?)1ln()1()1ln()1( IF A A A A A P m m p x x x x x k k x V V T T A---=---==()()K07.43215.42302064.015.423876.234929.015.423876.23exp 6109.0637.115.42315.423314.884000 exp 1)6.01ln(6.016.0exp 10.6and 1IF m m mmmmm m m P m P A Pm =-=--=--=-=-- --===T T T T T T T TT T T T T R E x V V mnn n n kc x F V c V V cAf A0m 1Am1m 2A1m 1m 1AAA0m 2/1A 1m 2/1m 2/1A A A0m A1m 2m 2A A 0A m 1,1,2/11,2====-=======---或4. 在体积V R =0.12m 3的全混流反应器中，进⾏反应S R B A 21+??←?→?+kk，式中k 1=7m 3kmol -1min -1，k 2=3m 3kmol -1min -1，两种物料以等体积加⼊反应器中，⼀种含2.8kmolA ·m -3，另⼀种含1.6kmolA ·m -3。

第二章 均相反应动力学习题1. 【动力学方程形式】有一气相反应，经实验测定在400℃下的速率方程式为:23.66A A dP P dt= 若转化为2(/.)A kC A r mol hl =形式，求相应的速率常数值及其单位。

2. [恒温恒容变压定级数]在恒容等温下，用等摩尔H 2和NO 进行实验，测得如下数据： 总压（MPa ）0.0272 0.0326 0.038 0.0435 0.0543 半衰期（s ） 256 186 135 104 67 求此反应级数3.[二级反应恒容定时间]4.醋酸和乙醇的反应为二级反应，在间歇反应反应器中，5min 转化率可达50%，问转化率为75%时需增加多少时间？4、【二级恒容非等摩尔加料】溴代异丁烷与乙醇钠在乙醇溶液中发生如下反应： i-C 4H 9Br+C 2H 5Na →Na Br+i-C 4H 9 OC 2H 5(A)(B) (C) (D)溴代异丁烷的初始浓度为C A0=0.050mol/l 乙醇钠的初始浓度为C B0=0.0762mol/l,在368.15K 测得不同时间的乙醇钠的浓度为：t(min) 0 5 10 20 30 50 C B (mol/l) 0.0762 0.0703 0.0655 0.0580 0.0532 0.0451已知反应为二级，试求：（1）反应速率常数；（2）反应一小时后溶液中溴代异丁烷的浓度；（3）溴代异丁烷消耗一半所用的时间。

5. [恒温恒容变压定级数]二甲醚的气相分解反应CH 3OCH 3 → CH 4 +H 2 +CO 在恒温恒容下进行，在504℃获得如下数据：t （s ） 0 390 777 1195 3155 ∞Pt ×103（Pa ） 41.6 54.4 65.1 74.9 103.9 124.1试确定反应速率常数和反应级数6.[恒温恒压变容定常数]气体反应2A→B，经测定该反应为一级，压力保持不变，组分A为80%，惰性物为20%，三分钟后体积减小了20%，求反应速率常数。

第二章化学动力学三复习题和习题解答3.1 宏观反应动力学3.1.1判断正误1. 质量作用定律只适用于基元反应。

（）2. 对于平行反应，其产物浓度之比等于速率常数之比。

（）3. 一般来说，活化能较大的反应对温度更敏感。

（）4. 确定动力学速率方程的关键是确定反应级数。

（）5. 确定反应级数的常用方法有积分法和微分法。

（）6. 利用尝试法确定反应级数只适用于简单级数的反应。

（）7.阿伦尼乌斯方程仅适用于基元反应。

（）8. 化学反应的摩尔恒容反应热与正向反应和逆向反应的活化能有一定关系。

（）9. 基元反应的分子数是个微观的概念。

（）10.化学反应的反应级数与反应分子数是一回事。

（）11. 化学反应的反应级数只能是正整数。

（）12. 在工业上，放热的对行反应存在一个最佳反应温度。

（）13. 对于酶催化反应，通常作用条件较温和。

（）14. 不同级数反应的速率常数，其量纲是不一样。

（）15. 不能只利用速率常数的量纲来判断反应级数。

（）16. 不同级数反应的半衰期与浓度的关系是不一样的。

（）17. 若某反应的半衰期与浓度无关，则该反应为零级反应。

（）18. 在一级、二级和三级反应速率方程中，浓度与时间的直线关系是不同的。

（）19. 化学反应动力学主要研究反应的速率与机理问题。

（）20. 通常用瞬时速率表示反应速率。

（）答案除7，10，11，15，17错外，其余都正确。

3.1. 2 选择题1. 基元反应的分子数是个微观的概念，其值（）(a)可为0、l、2、3 (b)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，可为零2. 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)可以是任意值(d)一定是小于1的负数3. 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4. 基元反应2A→B，为双分子反应，此反应的级数（）(a)可能小于2 (b)必然为1(c)可能大于2 (d)必然为25. 某反应速率常数单位是mol·l-1·s-1,该反应级数为（）(a)3级 (b)2级(c)1级 (d)0级6. 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7. 某反应在指定温度下，速率常数是k=4.62×10-2min-1，反应物的初始浓度为0.1mol·l-1，则该反应的半衰期为（）(a) 15min (b) 30min(c) 150min (d) 不能求解8. 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（）38(a) 成正比(b) 成反比(c) 平方成反比(d) 无关9. 一个反应的活化能为83.68kJ/mol，在室温27℃时，温度每升高1K，反应速率常数增加的百分数（）(a) 4% (b) 90%(c) 11% (d) 50%10. 反应A + B→C + D 的速率方程r = k[A ][B ]，则反应(a) 是二分子反应(b) 是二级反应，不一定是二分子反应(c) 不是二分子反应(d) 是对A、B 各为一级的二分子反应11. 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) 基元反应的反应级数一定是正整数(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12. 下列有关反应级数的说法中，正确的是（）(a) 反应级数只能是大于零的数(b) 具有简单级数的反应都是基元反应(c) 反应级数等于反应分子数(d) 反应级数不一定是正整数，如果反应物A的初始浓度减少一半，A的半衰期增大1倍，则该反13. 对于反应A P应为（）(a) 零级反应(b) 一级反应(c) 二级反应(d) 三级反应14. 某反应，无论反应物初始浓度为多少，在相同时间和温度时，反应物消耗的浓度为定值，此反应是（）(a)负级数反应(b)一级反应(c) 零级反应(d) 二级反应15. 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（）3940 (a ) 零级 (b ) 一级反应(c ) 二级反应 (d ) 三级反应16. 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 ) 零级反应 (b ) 一级反应 (c ) 二级反应 (d ) 三级反应17. 某气相化学反应用浓度表示的速率系数c k 和用压力表示的速率系数p k 相等，该反应的半衰期（ ）(a ) 与初始浓度无关 (b ) 与初始浓度成正比 (c ) 与初始浓度成反比 (d ) 与反应温度无关 18. 动力学研究中，任意给定的化学反应 A + B → 2D ，是（ ） (a ) 表明为二级反应 (b ) 表明是双分子反应 (c ) 表示了反应的计量关系 (d ) 表明为基元反应19. 某个反应，其正反应活化能为逆反应活化能的 2 倍，反应时吸热120 kJ·mol -1，则正反应的活化能为（ ）(a ) 120 kJ·mol -1 (b ) 240 kJ·mol -1(c ) 360 kJ·mol -1 (d ) 60 kJ·mol -120. 对于平行反应，各反应的活化能不同，以下措施不能改变主、副产物比例的是 (a ) 提高反应温度 (b ) 延长反应时间 (c ) 加入适当的催化剂 (d ) 降低反应温度答案1 b 2 c 3 a 4 d 5 d 6 b 7 a 8 a 9 c 10 b11 d 12 d 13 c 14 c 15 b 16 b 17 a 18 c 19 b 20b3.1.3 填空题1. 质量作用定律只适于________________反应。

第二章反应动力学习题一、选择题（1）升高温度可以增加反应速率，主要原因是（B）A.增加分子总数B.增加活化分子总数C.降低反应的活化能D.使反应向吸热方向进行（2）增大反应物浓度，使反应速率增大的原因是( D )A. 单位体积的分子数增加B. 反应系统混乱度增加C. 活化分子分数增加D. 单位体积内活化分子总数增加（3）升高同样温度，一般化学反应速率增大倍数较多的是（C )A. 吸热反应B. 放热反应C. E a较大的反应D. E a较小的反应（4）下列叙述中正确的是( B )。

A．溶液中的反应一定比气相中的反应速率大。

B. 反应活化能越小，反应速率越大。

C. 增大系统压力，反应速率一定增大。

D. 加入催化剂，使正反随活化能和逆反应活化能减小相同倍数。

(5) 对于催化剂特性的描述，不正确的是(C)。

(A) 催化剂只能缩短反应达到平衡的时间而不能改变平衡状态(B) 催化剂不能改变平衡常数(C) 催化剂在反应前后其化学性质和物理性质皆不变(D) 加入催化剂不能实现热力学上不可能进行的反应(6) 在一定温度下，可逆反应A + 3B == 2C达到平衡的标志是(A)。

A、A、B、C的浓度不再变化B、A、B、C的分子数之比为1：3：2C、单位时间内，生成n mol A,同时生成3n mol BD、A生成的速率与C生成的速率相等（7）正催化剂能提高反应速率是由于( B)。

A增大反应物之间的碰撞频率 B 降低了反应的活化能C 提高了正反应的活化能D增大了平衡常数值（8）已知下列反应的标准平衡常数：CN2 (g) + O2 (g) 2NO (g) KH2 (g) + 1/2 O2 (g) H2O (g) K2NH3 (g) +5/2 O2 (g) 2NO (g) + 3 H2O (g) KN 2 (g) + 3H2 (g) 2 NH3(g) K则K=_( C )。

A K·K·K；B K·K/ K；C K·(K)3/ K；D K·(K)2/ K。

第二章 均相反应动力学习题1. 【动力学方程形式】有一气相反应，经实验测定在400℃下的速率方程式为:23.66AA dP P dt= 若转化为2(/.)A kC A r mol h l =形式，求相应的速率常数值及其单位。

2. [恒温恒容变压定级数]在恒容等温下，用等摩尔H 2和NO 进行实验，测得如下数据： 总压（MPa ）0.0272 0.0326 0.038 0.0435 0.0543 半衰期（s ） 256 186 135 104 67 求此反应级数3.[二级反应恒容定时间]4.醋酸和乙醇的反应为二级反应，在间歇反应反应器中，5min 转化率可达50%，问转化率为75%时需增加多少时间？4、【二级恒容非等摩尔加料】溴代异丁烷与乙醇钠在乙醇溶液中发生如下反应： i-C 4H 9Br+C 2H 5Na →Na Br+i-C 4H 9 OC 2H 5(A)(B) (C) (D)溴代异丁烷的初始浓度为C A0=0.050mol/l 乙醇钠的初始浓度为C B0=0.0762mol/l,在368.15K 测得不同时间的乙醇钠的浓度为：t(min) 0 5 10 20 30 50 C B (mol/l) 0.0762 0.0703 0.0655 0.0580 0.0532 0.0451已知反应为二级，试求：（1）反应速率常数；（2）反应一小时后溶液中溴代异丁烷的浓度；（3）溴代异丁烷消耗一半所用的时间。

5. [恒温恒容变压定级数]二甲醚的气相分解反应CH 3OCH 3 → CH 4 +H 2 +CO 在恒温恒容下进行，在504℃获得如下数据：t （s ） 0 390 777 1195 3155 ∞Pt ×103（Pa ） 41.6 54.4 65.1 74.9 103.9 124.1试确定反应速率常数和反应级数6.[恒温恒压变容定常数]气体反应2A→B，经测定该反应为一级，压力保持不变，组分A为80%，惰性物为20%，三分钟后体积减小了20%，求反应速率常数。

化学反应动力学第二章习题-5 -11、The first-order gas reaction SOCb > SO2 + CI2 has k = 2.20 10 s at 593K,(1) What percent of a sample of SO2CI2 would be decomposed by heating at 593K for 1hour?⑵ How long will it take for half the SO 2CI2 to decompose?解：一级反应动力学方程为:0.693t1亍=31500 s = 8.75 hour22.2 102、T-butyl bromide is conv erted into t-butyl alcohol in a solve nt containing 90 perce nt acetone and 10 perce nt water. The reacti on is give n by(CH3)3CBr + H2O > (CH3)3COH + HBrThe following table gives the data for the concentration of t-utyl bromide versus time:若I则k F恃1 0.1056 1 0.1056t =9 k In 0.01047 ，t = 18 k In 0.011679 0.0961 18 0.08561 0.1056 1 0.1056t =24 k In -0.01332，t = 40 k In 0.0123224 0.0767 40 0.0645t = =54 k = 0.01256 ，t = 72 k =0.01241 t : =105 k= 0.01299[SO2CI2]e[SO2CI2](1)反应达1小时时：[SO2C l2]』20宀60=0.924=92.4% [SO2CI 2 ] *已分解的百分数为:100%-92.4%=7.6%[SO2CI2] 12T(mi n) 18 24 40 54 72 105(CH3)CBr (mol/L) 0.1056 0.0961 0.0856 0.07670.0270(1) What is the order of the reaction?(2) What is the rate con sta nt of the react ion?(3) What is the half-life of the reaction?解：(1)设反应级数为n,则0.0645 0.0536 0.0432d[A]dt [A] [A]n4=kt[SO2Cl2] =[SO2CI2] e®⑵当t 一n 丄= 31506.7 s k 2二k[A]1 1 1若n =2,则両）t918 24 4054 k 0.1040 0.12290.14870.15090.1701若 n=1.5t 9 18 24k 0.01650.01890.0222若 n=3t9 18 24k2.0672.603.46反应为一级。

第二章 化学反应动力学习题解答（2012-3-26）化09-1、2、31、补充题：本章子电子教案布置的习题的第5题：某气相反应在400K 时的速率为h MPa p dtdp A A /371.02=-。

试问：（1）反应速率常的单位是什么？ （2）若速率式写成h m kmol kc Vdtdn r A A A ./32=-=-，则此反应速率常数是多少？ 解：（1）单位：[][]()()122//-===MPaMPa h MPa k hMPa kp A（2）设气相符合理想气体规律，则：hm k m o l c V d tdn hm mol c Vdt dn h m mol c RT Vdt dn hPa V RT n Vdt dn RT dt V RT n d dt dp r VRT n p A A A A A A A A A A A A A ./10234.1./10400314.8371.0./10371.0/10371.032632632662⨯⨯=-⇒⨯⨯⨯⨯=-⇒⋅⋅=-⇒⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-=-=故速率常数131610234.1--⨯=h m kmol k2、补充题：本章子电子教案布置的习题在间歇反应器中进行等温二级反应A B ，反应速率为s L mol c r A A ./01.02=-，当C A0分别为1，5，10mol/L 时，求反应至C A =0.01mol/L 所需反应时间。

解：由题可知：速率常数1101.0--=Ls mol k不同初始浓度反应达到同一终了浓度所需反应时间：⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=0111A A c c k t 分别将不同的初始浓度及终了浓度代入上式求解得：999010101.0101.0111199805101.0101.0111199001101.0101.01111030201=⎪⎭⎫⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-==⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-==⎪⎭⎫⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=A A A A A A c c k t c c k t c c k t3、补充题：本章子电子教案布置的习题A certain reaction has a rate given by: 132min..005.0--=-cm mol c r A Aif the concentration is to be expressed in mol/Liter and time in hours, what would be the value and unit of the rate constant.解：()11132132132300.300601.1.0.005.0min ..005.0--------⋅=∴=⎪⎭⎫ ⎝⎛==-h L mol k h dm mol c h dm mol c cm mol c r A A A A4、陈甘棠第三版教材P29第4题 解：()()()()[]12211224222229.4230273082.0/1065.2----=+⨯⋅⋅⋅⋅⨯===-=-→⎪⎭⎫ ⎝⎛=-=-===-=-s atm Kmol Katm L smol L RT k k p p RT k dt dp r RT p RT p k RTdt dp r RTp C RT p C C C k dtdC r cp B A c A A B A c A A BB A A B A c A A5、陈甘棠第三版教材P29第5题 解：恒T 、V 下有：RTp n RT n V p kn dt dn V n k dt dn V r AA A A AA A AA =→==-⇒=-=-1A Akp dtdp =-⇒ 由化学反应计量式可知： A 3p p A 3(p A0-p A )则总压：()23300pp p p p p p A A A A A -=→-+=，将此式代入上式得： ()23p p k dt dp Ao -=5、陈甘棠第三版教材P29第6题 解：反应式：2421042H H C H C +→ （a ）乙烯分压：1242104104424242104104..8.424.2--=⨯=⨯-=∴=-scm kgf r r r r H C H C H C H C H C H C H C H C νννν（b ）氢的物质的量：()smol s kmol p n RT V r r RTV dt dp RT V dt dn s cm kgf dt dp T H C H H C H C H C /3200/2.3344.24.24.24.2..4.2104210410412104==⨯=⨯=⨯=-==⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-=---（c ）丁烷的摩尔分数：11041041041048.04.24.2-==-∴=-=-=-sp dt dy dtdyp dt dpy dt dp H C H C H C H C6、陈甘棠第三版教材P29第7题 解： 设乙酸为关键组分A （1）经过120 min 后，乙酸的转化率：t=0时各物料的初始浓度： C A0=90.8/(60×0.3785)=4.0 kmol/m 3 C B0=181.6/(46×0.3785)=10.43 kmol/m 3 C R0=0 kmol/m 3C S0=[0.3785×1043-(90.8+181.6)]/(18×0.3785) =18.0kmol/m 3设t=t 时，A 的转化率为x A ，则各物料的浓度分别为： C A =C A0（1-x A ）= 4-4x A C B =C B0 - C A0x A ）=10.43 - 4x A C R =C R0 + C A0x A = 4x A C S =C S0 + C A0x A =18 + 4x A 代入速率方程式得：⎰=+-⨯=+⨯⨯⨯---⨯⨯=----Ax A A A A A A A x x x x x x r 0A AA02244)(-r dx C t )063.049.0248.0(108 )418(41063.1)443.10)(1(41076.4)(⎰⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯--=+-⨯=∴-Ax A A A A x x x x 02A 291.007.007.0126.097.0126.0ln 42.050)063.049.0248.0(dx 1084 t t=120min 时，x A =0.35，即有35%的乙酸转化为乙酸乙酯。

一、选择题1 绝对反应速率理论的假设不包括( ) D(A) 反应物分子在碰撞时相互作用的势能是分子间相对位置的函数(B) 反应物分子与活化络合物分子之间存在着化学平衡(C) 活化络合物的分解是快速步骤(D) 反应物分子的相对碰撞动能达到或超过某个值时才发生反应2 按照绝对反应速度理论，实际的反应过程非常复杂，涉及的问题很多，与其有关的下列说法中正确的是( ) C(A) 反应分子组实际经历的途径中每个状态的能量都是最低的(B) 势能垒就是活化络合物分子在马鞍点的能量与反应物分子的平均能量之差(C) 反应分子组到达马鞍点之后也可能返回始态(D) 活化络合物分子在马鞍点的能量最高3 光化反应与黑暗反应的相同之处在于( ) A(A) 反应都需要活化能(B) 温度系数小(C) 反应都向ΔG(恒温恒压,W'=0时)减小的方向进行(D) 平衡常数可用通常的热力学函数计算4化学反应的过渡状态理论的要点是( ) B(A) 反应物通过简单碰撞就变成产物。

(B) 反应物首先要形成活化络合物，反应速度取决于活化络合物分解为产物的分解速度。

(C) 在气体分子运动论的基础上提出来的。

(D) 引入方位因子的概念，并认为它与熵变化有关5下列哪种说法不正确( ) D(A) 催化剂不改变反应热(B) 催化剂不改变化学平衡(C) 催化剂具有选择性(D) 催化剂不参与化学反应6 按照光化当量定律( ) C(A) 在整个光化过程中，１个光子只能活化１个原子或分子(B) 在光化反应的初级过程，１个光子活化１mol原子或分子(C) 在光化反应初级过程，１个光子活化１个原子或分子(D) 在光化反应初级过程，１个爱因斯坦的能量活化１个原子或分子7 温度对光化反应速度的影响( ) D(A) 与热反应大致相同(B) 与热反应大不相同，温度增高，光化反应速度下降(C) 与热反应大不相同，温度增高，光化反应速度不变(D) 与热反应大不相同，温度的变化对光化反应速度的影响较小8 两个H·与M粒子同时相碰撞，发生下列反应:H·+H·+M=H2(g)+M，此反应的活化能E a 是( )A.大于零B.小于零C.等于零D.不能确定9 化学反应的过渡状态理论认为（）A.反应速率决定于活化络合物的生成速率B.反应速率决定于络合物分解为产物的分解速率C.用热力学方法可以记算出速率常数D.活化络合物和产物间可建立平衡10 气体反应碰撞理论的要点是（）A.全体分子可看作是刚球，一经碰撞便起反应B.在一定方向上发生了碰撞，才能引起反应C.分子迎面碰撞，便能引起反应D.一对反应分子具有足够能量的碰撞，才能引起反应11 在碰撞理论中，有效碰撞分数q为( )=exp(-E a/RT) =exp(-E c/RT)=exp(-εc/RT) =Pexp(-E a/RT)12 按碰撞理论，气相双分子反应的温度升高能使反应速率增加的主要原因是( )A.碰撞频率增大B.活化分子数增加C.碰撞数增加D.活化能降低13 如有一反应活化能是100kJ·mol-1，当反应温度由313K升至353K，此反应速率常数约是原来的( )倍倍倍倍14 根据过渡态理论，液相双分子反应之实验活化能与活化焓之间的关系为( ) B(A)(B)(C)(D)15设单原子气体A和B发生化合反应，即A(g)+B(g)=C(g),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(B)10-21(C)10-23(D)10-1316 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17设某种基元反应在500K时的实验活化能为·mol-1,则此反应的阈能E c为（）D(A)·mol-1(B)·mol-1(C)·mol-1(D)·mol-118 有一稀溶液反应，根据原盐效应，当溶液总的离子强度增加时，反应速率常数值k将( ) C(A)变大(B)变小(C)不变(D)无确定关系19 已知HI是光分解反应机理是则该反应的反应物消耗的量子效率为（）B(A)1(B)2(C)4(D) 10620 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 c21 某双原子分子分解反应的阈能E c=·mol-1,则在300K时活化分子所占的分数是（）D(A)×1014(B)×10-15(C)×1011(D)×10-1522．在碰撞理论中校正因子P 小于1 的主要因素是：( ) BA. 反应体系是非理想的B. 空间的位阻效应C. 分子碰撞的激烈程度不够D. 分子间的作用力23．对于气相基元反应，下列条件：(1)温度降低；(2)活化熵越负；(3)活化焓越负；(4)分子有效碰撞直径越大。

第二章 化学反应的基本原理一、判断题（正确请画“√”，错误的画“×”）1．当温度接近0K 时，所有放热反应可以认为都是自发进行的反应。

解：对。

根据吉布斯赫姆赫磁公式ΔG ＝ Δ H – T ΔS 判断。

2．△S>0的反应，必定是自发反应。

解：错，不能判断，因为△S 作判据只适用于孤立系统中。

3．对于一个定温反应，如果△H>△G ，则该反应必定是熵增的反应。

解：对。

根据吉布斯赫姆赫磁公式ΔG ＝ Δ H – T ΔS 判断。

则ΔS ＝ （Δ H –ΔG ）/T4．△G θ值大，平衡常数K θ值就愈大。

解：错。

ln K θ (T ) = - Δ r G m θ (T )/RT 。

需要考虑温度。

5．平衡常数K 值越大，则反应速度越快。

解：错。

平衡常数K 值是热力学问题，而反应速度是动力学问题6．对于△H<0的反应，提高温度，速度常数k 值减小。

解 错7．对于△H θ>0的可逆反应，提高温度，平衡常数K θ值增大。

解：对。

ln K θ (T ) = - ΔH θ /RT ＋△S θ/R8．NO 的△f G θm （298.15K ）>0，空气中的N 2和O 2在常温常压下稳定共存。

但在高温常压时能发生反应，说明该反应是△H θ>0, △S θ>0的反应。

RTE aAe k -=解：对。

低温稳定，即不反应，高温不稳定，说明反应是△H θ>0,△S θ>0的反应。

ΔG ＝ Δ H – T ΔS9．反应CO （g ）=C （s ）+1/2O 2（g ）的△G>0，正向非自发，加入催化剂后降低了活化能，则反应正向进行。

解：错，催化剂不能改变反应方向。

10．在一个封闭系统中进行的可逆反应达到平衡后，若平衡体积和温度不变，则系统中各组分的的浓度和分压不变。

解：对，平衡状态下各组分浓度不变。

11．一定温度下，△v g =0的可逆反应达到平衡后，改变系统中某组分的浓度或分压，平衡不移动。

第二章 化学反应速率与化学平衡第1课 化学反应速率〖例题1〗化学反应速率是用单位时间内某物质浓度的变化来表示，其中“单位时间”和“物质浓度的变化”两个因素必须同时考虑，缺一不可。

若忽略了“单位时间”只考虑氨气的物质的量的变化，会误选C ，只考虑氨气的浓度的变化，会误选C 。

若将反应速率误认为是以单位时间内物质的物质的量变化来表示，会误选A 。

正确的计算是：υ(NH 3)＝ 4mol-2.4mol 2L ×5s＝0.16mol ／(L ·S)〖点评〗对化学公式、化学量的学习与掌握要注意其内涵与外延，注意单位的取用或限制。

概念题的计算就要依据公式全面分析，准确判断。

【例题2】解法一：N2 + 3H 2 2NH 3起始浓度（mol ·L -1） 2 5 02min 后浓度（mol ·L -1） 1.8 4.4 0.4变化浓度（mol ·L -1） 0.2 0.6 0.4则υ(N 2)= min2L mol 2.01-∙=0.1 mol ／(L ·min) υ(H 2)= min2L mol 6.01-∙=0.3 mol ／(L ·min) υ(NH 3)= min2L mol 4.01-∙=0.2 mol ／(L ·min) 方法二：在求得υ(N 2)= min2L mol 2.01-∙=0.1 mol ／(L ·min) 后利用υ(N 2）∶υ(H 2)∶υ(NH 3)=1∶3∶2则很易求得υ(H 2）=0.3 mol ／(L ·min)，υ(NH 3）=0.2 mol ／(L ·min)〖点评〗对此类题的解答要正确书写出化学方程式，找出始态和终态，依据化学计量数准确求出变化浓度，严格解题的规范，便能顺利求解。

〖例题3〗方法一：由反应速率之比与物质的化学计量数之比，比较后作出判断．由化学方程式 A ＋3B ＝2C ＋2D 得．υ(A)∶υ(B)＝1∶3，而υ(A)∶υ(B)＝0.15∶0.6＝1∶4，故υ(B)＞υ(A)，从而得②＞①．υ(B)∶υ(c)＝3∶2，而υ(B)∶υ(C)＝0.6∶∶0.4＝3∶2，故υ(B)＝υ(C)，从而得③＝②．υ(C)∶υ(D)＝2∶2＝1∶1，而υ(C)∶υ(D)＝0.4∶0.45，故υ(D)＞υ(C)，从而得④＞③．故该反应进行的快慢顺序为：④＞③＝②＞①．方法二：将不同物质表示的速率换算为用同一物质表示的速率，再比较速率数值的大小．若以物质A 为标准，将其他物质表示的反应速率换算为用A 物质表示的速率，则有：υ(A)∶υ(B)＝1∶3，则②表示的υ(A)＝0.2mol/(L ·s)υ(A)：υ(C)＝1∶2，则③表示的υ(A)＝0.2mol/(L ·s)υ(A)∶υ(D)＝1∶2，则④表示的υ(A)＝0.225mol/(L ·s)故反应进行的快慢顺序为④＞③＝②＞①．〖点评〗一个确定的化学反应涉及反应物和生成物多种物质，在中学化学里，通常笼统地说化学反应速率快慢时，往往是对整体化学反应而言，定量地表示化学反应速率时，是对某种具体物质而言。

2 反应动力学基础2.1在一体积为4L 的恒容反应器中进行A 的水解反应，反应前 A 的含量为12.23%（重量），混合物的密度为1g/mL ，反应物A 的分子量为88。

在等温常压下不断取样分析，测的组分A 的浓度随时间变化的数据如下：反应时间（h ） 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 C A (mol/L) 0.9 0.61 0.42 0.28 0.17 0.12 0.08 0.045 0.03 试求反应时间为3.5h 的A 的水解速率。

解：利用反应时间与组分A 的浓度变化数据，作出C A ～t 的关系曲线，用镜面法求得t=3.5h 时该点的切线，即为水解速率。

切线的斜率为0.760.125/.6.1α-==-mol l h由（2.6）式可知反应物的水解速率为0.125/.-==dC A r mol l hAdt2.2在一管式反应器中常压300℃等温下进行甲烷化反应：2423+→+CO H CH H O催化剂体积为10ml ，原料气中CO 的含量为3%，其余为N 2,H 2气体，改变进口原料气流量Q 0进行实验，测得出口CO 的转化率为：Q 0(ml/min) 83.3 67.6 50.0 38.5 29.4 22.2 X(%) 20 30 40 50 60 70试求当进口原料气体流量为50ml/min 时CO 的转化速率。

解：是一个流动反应器，其反应速率式可用（2.7）式来表示00000(1)(1)-==-=-=-A A RA A A A A A A AdF r dV F F X Q C X dF Q C dX故反应速率可表示为：000(/)==A AA A A R R dX dX r Q C C dV d V Q用X A ～V R /Q 0作图，过V R /Q 0=0.20min 的点作切线，即得该条件下的dX A /d(V R /Q 0)值α。

V R /Q 0min 0.12 0.148 0.20 0.26 0.34 0.45 X A % 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.00.650.04 1.790.34α-==故CO 的转化速率为40030.10130.03 6.3810/8.31410573--⨯===⨯⨯⨯A A P C mol l RT4300 6.3810 1.79 1.1410/.min(/)--==⨯⨯=⨯AA A R dX r C mol l d V Q2.3已知在Fe-Mg 催化剂上水煤气变换反应的正反应动力学方程为： 20.850.4/-=⋅w CO CO r k y y kmol kg h式中y CO 和y CO2为一氧化碳及二氧化碳的瞬间摩尔分率，0.1MPa 压力及700K 时反应速率常数k W 等于0.0535kmol/kg.h 。

《化学反应工程》第三版(陈甘堂著)课后习题答案第二章均相反应动力学基础2－4三级气相反应2NO+O22NO2，在30℃及1kgf/cm2下反应，已知反应速率常数2kC=2.65×104L2/(mol2 s)，若以rA=kppApB表示，反应速率常数kp应为何值？解：原速率方程rA=dcA2cB=2.65×104cAdt由气体状态方程有cA=代入式（1）2－5考虑反应A课所以kp=2.65×104×(0.08477×303) 3=1.564后当压力单位为kgf/cm2时，R=0.08477，T=303K。

答p p 2rA=2.65×10 A B =2.65×104(RT) 3pApBRT RTp表示的动力学方程。

解：.因，wwnAp=A，微分得RTVdaw案24网pAp，cB=BRTRT3P，其动力学方程为( rA)=dnAn=kA。

试推导：在恒容下以总压VdtVδA=3 1=21dnA1dpA=VdtRTdt代入原动力学方程整理得wdpA=kpAdt设初始原料为纯A，yA0=1，总量为n0=nA0。

反应过程中总摩尔数根据膨胀因子定义δA=n n0nA0 nA若侵犯了您的版权利益，敬请来信通知我们！Y http://.cn.co（1）mol/[L s (kgf/cm2) 3]m（1）则nA=nA01(n n0)δA1(P P0)δA（2）恒容下上式可转换为pA=P0所以将式（2）和式（3）代入式（1）整理得2－6在700℃及3kgf/cm2恒压下发生下列反应：C4H10发生变化，试求下列各项的变化速率。

（1）乙烯分压；（2）H2的物质的量，mol；（3）丁烷的摩尔分数。

解：P=3kgf/cm2，（1）课MC4H10=58，（2）w.krC2H4=2( rC4H10)=2×2.4=4.8kgf/(cm2 s)PC4H10=PyC4H101 dpC4H10= P dt2.4-1==0.8 s 3w（3）nC4H10=nyC4H10=n0(1+δC4H10yC4H10,0xC4H10)yC4H10dnH2dtdnH2dt=hdaw后n0=nC4H10,0=δC4H10rC4H10=反应开始时，系统中含C4H*****kg，当反应完成50%时，丁烷分压以2.4kgf/(cm2 s)的速率dyC4H10dt答1rCH=2.4224wdnC4H10dt案116×1000=2000mol582+1 1==21网dyC4H10=n0(1+δC4H10yC4H10,0xC4H10) dt=2000×(1+2×1×0.5)×0.8=3200 mol/s若侵犯了您的版权利益，敬请来信通知我们！Y http://.cno2C2H4+H2，dP=k[(δA+1)P0 P]=k(3P0 P)dtm（3）dpA1dP= dtδAdt2－9反应APS，( r1)=k1cA , ( r2)=k2cp，已知t=0时，cA=cA0 ，cp0=cS0=0, k1/k2=0.2。

第二章 均相反应动力学1. 均相反应是指___________________________________。

（参与反应的物质均处于同一相）2. aA + bBpP + sS 对于反应，则=P r _______)(A r -。

（a p）3.着眼反应组分K 的转化率的定义式为_______。

（00K KK K n n n -=χ）4.当计量方程中计量系数的代数和等于零时，这种反应称为_______，否则称为_______。

（等分子反应、非等分子反应） 5. 化学反应速率式为βαBA C AC 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 =_______P K 。

（)()(βα+RT ）6. 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 =_______f K 。

（nRT )(）7. 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 =_______y K。

（np RT ⎪⎪⎭⎫⎝⎛）8.在构成反应机理的诸个基元反应中，如果有一个基元反应的速率较之其他基元反应慢得多，他的反应速率即代表整个反应的速率，其他基元反应可视为处于_______。

（拟平衡常态） 9.当构成反应机理的诸个基元反应的速率具有相同的数量级时，既不存在速率控制步骤时，可假定所有各步基元反应都处于_______。

（拟定常态）10. 活化能的大小直接反映了______________对温度的敏感程度。

（反应速率）11. 一个可逆的均相化学反应，如果正、逆两向反应级数为未知时，采用______________法来求反应级数。

（初始速率法）12.生成主产物的反应称为_______，其它的均为_______。

（主反应、副反应）13.平行反应AP(主)S(副)均为一级不可逆反应，若主E ＞副E ，选择性S p 与_______无关，仅是_______的函数。

化学反应原理第二章测试题含答案(共7页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--高二化学反应原理第二章化学反应的方向、限度和速率测试题含答案质量检测第Ⅰ卷（选择题，共54分）一、选择题（本题包括18个小题，每题3分，共54分。

每题只有一个选项符合题）1.下列反应中，一定不能自发进行的是（）(s)====2KCl(s)+3O2(g) ΔH=－ kJ·mol－1 ΔS=1 110 J·mol－1·K－1(g)====C(s,石墨)+1／2 O2(g) ΔH = kJ·mol－1ΔS=－ J·mol－1·K－1(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)====4Fe(OH)3(s)ΔH =－ kJ·mol－1 ΔS =－ J·mol－1·K－1(s)+CH3COOH(aq)====CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l)ΔH = kJ·mol－1ΔS = J·mol－1·K－12.下列反应中，熵减小的是（）A、(NH4)2CO3(s)＝NH4HCO3(s)+NH3(g)B、2N2O5(g)＝4NO2(g)＋O2(g)C、 MgCO3(s)＝MgO(s)＋CO2(g)D、2CO(g)＝2C(s)＋O2(g)3.反应4NH3（气）＋5O2（气） 4NO（气）＋6H2O（气）在10L密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了，则此反应的平均速率v(X)(反应物的消耗速率或产物的生成速率)可表示为( )A． (NH3) = mol/（L·s） B．v (O2) = mol/（L·s）C．v (NO) = mol/（L·s） D．v (H2O) = mol/（L·s）4.将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合，在一定条件下发生如下反应：2A（g）+B （g） 2C（g），若经2s后测得C的浓度为·L-1，现有下列几种说法：①用物质A的浓度变化表示的反应速率为·L-1·s-1②用物质B的浓度变化表示的反应速率为 mol·L-1·s-1③平衡时物质A的转化率为70%，④平衡时物质B的浓度为·L-1，其中正确的是（）A．①③ B. ①④ C. ②③ D. ③④235. 在2L 的密闭容器中，发生以下反应:2A （气）＋B(气) 2C （气）＋D （气）若最初加入的A和B 都是4 mol ，在前10s A 的平均反应速度为 mol/(L ·s)，则10s 时，容器中B 的物质的量是（ ）A. molB. molC. molD. mol·l -1的硫酸和过量的锌粉反应，在一定温度下，为了减缓反应进行的速率，但又不影响生成氢气的总量，可向溶液中加入适量的 〔 〕A 碳酸钠固体B 水C 硝酸钾溶液D 硫酸铵固体7. 将ag 块状碳酸钙与足量盐酸反应，反应物损失的质量随时间的变化曲线下图所示，在相同的条件下，bg(b<a)粉末状的碳酸钙与同浓度的盐酸反应，则相应的曲线（图中虚线所示）正确的是〔 〕A B C D8. 在容积为1L 的密闭容器里，装有4molNO 2，在一定温度时进行下面的反应：2NO 2(g)N 2O 4(g)，该温度下反应的平衡常数K ＝，则平衡时该容器中NO 2的物质的量为 ( ) A ．0mol B ．1mol C ．2mol D ．3mol 9. 在一定条件下，可逆反应X(g)十3Y(g)2Z(g)达到平衡时，X 的转化率与Y 的转化率之比为1∶2，则起始充入容器中的X 与Y 的物质的量之比为( ) A ．1∶1 B ．1∶3 C ．2∶3D ．3∶210. 在一固定容积的密闭容器中，加入4 L X(g)和6 L Y(g)，发生如下反应：X(g)＋n Y(g)2R(g)＋W(g)，反应达到平衡时，测知X 和Y 的转化率分别为25%和50%，则化学方程式中的n 值为( )A ．4B ．3C ．2D ．1 11. 可逆反应2SO 2 +O 22SO 3的平衡状态下，保持恒温恒容向容器中加入一定量的O 2，下列说法正确的是（K 为平衡常数,Qc 为浓度商）（ ）不变，K 变大，O 2转化率增大 B. Qc 不变，K 变大，SO 2转化率减小损失质量O 损失质量损失质量损失质量O4C. Qc 变小，K 不变，O 2转化率减小D. Qc 增大，K 不变，SO 2转化率增大 12. 反应N 2O 4(g)2NO 2(g)；△H= +57 kJ·mol －1，在温度为T 1、T 2时，平衡体系中NO 2的体积分数随压强变化曲线如图所示。