化學(xué)動力學(xué)習(xí)題PPT課件

1、、反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g),反應(yīng)開始時，反應(yīng)物按計(jì)量比混合而且無產(chǎn)物C存在（即pC,0=0）,若將以B的壓力變化來表示的消耗速率-dpB/dt換成以總壓p表示-dp/dt時，則（-dp/dt）/（-dpB/dt）=（）。t=0 pA,0 pB,0 0t=t pA pB 2/3(pB,0 -pB) 解：（1） A（g） + 3B(g) 2C(g) )d/d(32d/d3232)(32310,0,BBtptppppppppBBBBB因此總因pA=1/3pB(pC,0=0且pA,0=1/3pB,0）,第1頁/共42頁3、一定T、V下，反應(yīng)A(g)B(g)+D(g)當(dāng)pA,0=100kPa時

2、，反應(yīng)的半衰期t1/2=25min;當(dāng)pA,0=200kPa時，反應(yīng)的半衰期t1/2=50min。此反應(yīng)的級數(shù)n=(),反應(yīng)的速率系數(shù)k=（）。解：由題給數(shù)據(jù)可知，在一定T、V下，反應(yīng)的半衰期與反應(yīng)物的初始壓力成正比，此反應(yīng)必為零級反應(yīng)，故n=0,k=p A,0/2t 1/2=100kPa/2 25S=2.0kPa.S-14、在一定溫度下，液相反應(yīng)A+BD的速率系數(shù)kA=42.5min-1，則CA從2.0mol.dm-3變到0.50mol.dm-3所需的時間為t1，從0.40mol.dm-3變到0.10mol.dm-3所需的時間為t2，則兩者t2/ t1=（）。解：由題給k的單位可知，為一級反

3、應(yīng)，kt=ln(c0/c)t2/t1=ln(0.4/0.1)/ln(2.0/0.5)=ln4/ln4=1第2頁/共42頁5、已知某反應(yīng)的反應(yīng)物無論其起始濃度CA，0為多少，反應(yīng)掉CA，0的2/3時所需的時間相同，所以該反應(yīng)為（）級反應(yīng)。一6、溫度為500K時，某理想氣體恒容反應(yīng)的速率系數(shù)kC=20mol-1.dm3.S-1.若改用壓力表示反應(yīng)時，則反應(yīng)的速率系數(shù)kp=()。解：由kc的單位，此反應(yīng)為二級反應(yīng)，n=2kp=kc(RT)1-n=kc/RT=4.81 10-6Pa-1.s-17、2BD和2AC兩反應(yīng)均為二級反應(yīng)，而且k=Aexp(-Ea/RT)公式中的指前因子A相同。已知在100oC

4、下，反應(yīng)（1）的k1=0.10dm-3.mol-1.S-1,而兩反應(yīng)的活化能之差Ea,1Ea,2=15000J.mol-1,那么反應(yīng)（2）在該溫度下的速率系數(shù)k2=（）（填入具體數(shù)值）解：根據(jù)k1=Ae-E a,1/RT和k2=Ae-E a,2/RT兩式相比得k1/k2=e-E a,1+-E a,2/RT,得k2=12.58dm3.mol-1.s-1第3頁/共42頁8、反應(yīng)機(jī)理為 A Bk1k-1tcAcB則此反應(yīng)的速率方程-dcB/dt=()。k1cA-k-1 cB9、恒溫、恒容理想氣體反應(yīng)的機(jī)理為A(g)D(g)B(g)k1k2反應(yīng)開始時只有A(g)，任意時刻t時，A、B、D的物質(zhì)的量濃度

5、分別為cA、cB和 cD。 則 反 應(yīng) 物 A ( g ) 消 耗 的 速 率 可 表 示 為 - d cA/ d t=().(k1+k2)cA第4頁/共42頁10、催化劑能夠大大縮短化學(xué)反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡的時間，而不能改變化學(xué)反應(yīng)的（）。平衡狀態(tài)11、某對行反應(yīng)A+BC+D,當(dāng)加入催化劑后其正、逆反應(yīng)的速率常數(shù)分別從k1，k-1變?yōu)閗1和k-1，測得k1=3 k1那么k-1=（）k-1。k1k-13二、選擇題1、在T、V恒定的條件下，基元反應(yīng)A(g)+B(g)D(g)則此反應(yīng)為()分子反應(yīng)，若初始濃度cA,0cB,0,即在反應(yīng)過程中物質(zhì)A大量過剩，其反應(yīng)掉的物質(zhì)的量濃度與cA,0相比較，完全可

6、以忽略不計(jì)。則此反應(yīng)的級數(shù)n=().(A)2,2；（B）1,2;(C)2,1;(D)1,1C第5頁/共42頁2、在指定條件下，任一基元反應(yīng)的反應(yīng)分子數(shù)與反應(yīng)級數(shù)之間的關(guān)系是（）。(A)反應(yīng)級數(shù)等于反應(yīng)分子數(shù)；（B）反應(yīng)級數(shù)小于反應(yīng)分子數(shù)；（C）反應(yīng)級數(shù)大于反應(yīng)分子數(shù)；(D)反應(yīng)級數(shù)等于或小于反應(yīng)分子數(shù)D3.基元反應(yīng)的分子數(shù)是個微觀的概念，其值（）。(A)可為0、1、2、3；(B)只能是1、2、3這三個正整數(shù)；(B)也可是小于1的數(shù)值；（D）可正，可負(fù)，可為零B(A)零級；（B）一級；（C）3/2級；(D)二級。4、反應(yīng)AB，若開始時cB,0=0,A的其始濃度為cA,0，當(dāng)反應(yīng)物完全轉(zhuǎn)化為B時，

7、需時為t，而反應(yīng)掉A的其始濃度cA,0的一半時，所需的時間為t1/2，測得t/t1/2=2，則此反應(yīng)的級數(shù)為（）。A第6頁/共42頁5、在化學(xué)動力學(xué)中，質(zhì)量作用定律（）(A)適用任一恒溫反應(yīng)；（B）只適用于理想氣體恒溫反應(yīng)；(C)只適用于基元反應(yīng)；(D)只適用于恒溫、恒容化學(xué)反應(yīng)。C第7頁/共42頁(A)2;(B)2/3;(C)3/2;(D)36、反應(yīng)2A3B,其速率方程可表示為-dcA/dt=kAcA2cB-1或dcB/dt=kBcA2cB-1,則兩者的速率常數(shù)之比，即kA/kB=（）。B（A）零級反應(yīng)；（B）一級反應(yīng)；（C）二級反應(yīng)；（D）0.5級反應(yīng)7、25oC時，氣相反應(yīng)2A(g)C(

8、g)+D(g),反應(yīng)前A(g)的物質(zhì)的量濃度為cA,0，速率常數(shù)為kA，此反應(yīng)進(jìn)行完全（即cA=0）所需的時間是有限的，用符號t 表示，而且t =c A,0/kA,則此反應(yīng)必為（）。A因?yàn)閏 A,0-c A=kAt,當(dāng)c A=0時，t=t =c A,0/kA(A)B的生成速率小于B的消耗速率；(B)B的生成速率等于B的消耗速率；(C)B的生成速率大于B的消耗速率；(D)因條件不足，無法肯定。8、連串反應(yīng)ABC,實(shí)驗(yàn)測得B為非?；顫姷闹虚g產(chǎn)物，當(dāng)反應(yīng)穩(wěn)定后，則（）。B第8頁/共42頁(A)可能小與2；（B）必然為1；(C)可能大與2；（D）必然為2.9、基元反應(yīng)2AB,為雙分子反應(yīng)，此反應(yīng)的級數(shù)

9、（）D10、某放射性同位素的蛻變反應(yīng)為一級反應(yīng)，已知其半衰期t1/2=6d,則經(jīng)過18d后，所剩的同位素的物質(zhì)的量n，與原來同位素的物質(zhì)的量n0的關(guān)系為（）。(A)n=n0/3;(B)n=n0/4;(C)n=n0/16;(D)n=n0/8D解：一級反應(yīng)kt 1/2=ln23kt =ln(c0/c)=ln(n0/n)=3ln2=ln23所以n0/n=23=8,n=n0/8第9頁/共42頁11、平行反應(yīng)已知反應(yīng)（1）的活化能Ea,1=80kJ.mol-1,反應(yīng)（2）的活化能Ea,2=40kJ.mol-1，為有利于產(chǎn)物B(g)的生成。應(yīng)當(dāng)采?。ǎ┑姆椒?。(A)恒溫反應(yīng)；（B）升高反應(yīng)溫度；（C）降低

10、反應(yīng)溫度；（D）將副產(chǎn)物D(g)及時排除反應(yīng)器（2）（1）B(g),產(chǎn)物D(g),副產(chǎn)物A(g)B第10頁/共42頁一、簡答題 1、零級反應(yīng)有哪些特征？一級反應(yīng)有哪些特征？零級反應(yīng)的動力學(xué)特征:零級反應(yīng)的kA的單位：c t-1零級反應(yīng)的半衰期t12與反應(yīng)物A的初始濃度cA,0成正比，而與kA成反比以cAt作圖為一直線，直線的斜率為kA。一級反應(yīng)的動力學(xué)特征一級反應(yīng)的一級反應(yīng)的kA的單位：的單位：t-1。一級反應(yīng)的半衰期一級反應(yīng)的半衰期t12與與kA成反比，而與反應(yīng)物成反比，而與反應(yīng)物A的初始的初始濃度濃度cA,0無關(guān)。無關(guān)。以以lncAt作圖為一直線，直線的斜率為作圖為一直線，直線的斜率為kA

11、。第11頁/共42頁2、反應(yīng)速率方程dcA/dt=kAcA2的二級反應(yīng)有哪些特征？ 二級反應(yīng)的二級反應(yīng)的kA的單位：的單位：c-1 t-1。只有一種反應(yīng)物的二級反應(yīng)的半衰期只有一種反應(yīng)物的二級反應(yīng)的半衰期t12與反應(yīng)物與反應(yīng)物A的初始濃度的初始濃度cA,0和和kA成反比。成反比。以以1cAt作圖為一直線，直線的斜率為作圖為一直線，直線的斜率為kA。3、對行反應(yīng)和平行反應(yīng)各有什么特點(diǎn)？對行反應(yīng)的特點(diǎn)1.凈速率等于正、逆反應(yīng)速率之差值2.達(dá)到平衡時，反應(yīng)凈速率等于零3.正、逆速率系數(shù)之比等于平衡常數(shù)Kyy=k1/k-14.在ct圖上，達(dá)到平衡后，反應(yīng)物和產(chǎn)物的濃度不再隨時間而改變,趨近于平衡濃度第

12、12頁/共42頁（3）平行反應(yīng)的特點(diǎn)）平行反應(yīng)的特點(diǎn)1.平行反應(yīng)的總速率等于各平行反應(yīng)速率之和2.速率方程的微分式和積分式與同級的簡單反應(yīng)的速率方程相似，只是速率系數(shù)為各個反應(yīng)速率系數(shù)的和。3.當(dāng)各產(chǎn)物的起始濃度為零時，在任一瞬間，各產(chǎn)物濃度之比等于速率系數(shù)之比，若各平行反應(yīng)的級數(shù)不同，則無此特點(diǎn)。1122kxkx4.用合適的催化劑可以改變某一反應(yīng)的速率，從而提高主反應(yīng)產(chǎn)物的產(chǎn)量。5.用改變溫度的辦法，可以改變產(chǎn)物的相對含量。活化能高的反應(yīng)，速率系數(shù)隨溫度的變化率也大。第13頁/共42頁4、對于復(fù)雜反應(yīng)，任一中間產(chǎn)物B在何種條件下才能對其運(yùn)用穩(wěn)態(tài)近似法處理？解：中間產(chǎn)物B非?；顫姡磻?yīng)能力很強(qiáng)

13、，cB很小，且滿足dcB/dt=0。5、發(fā)生爆炸反應(yīng)的主要原因是什么？熱爆炸和支鏈反應(yīng)爆炸6、催化劑能夠加快反應(yīng)速率的主要原因是什么？催化劑與反應(yīng)物生成不穩(wěn)定的中間化合物，改變了反應(yīng)的途徑，降低了反應(yīng)的活化能。第14頁/共42頁1、50時，A物質(zhì)在溶劑中進(jìn)行分解反應(yīng)，反應(yīng)為一級，初速率 A0=1.00 10-5moldm-3s-1，1小時后速率 A=3.26 10-6moldm-3s-1。試求(1)kA;(2)t;(3)cA0-14-1AAAA0AA0s10113. 3h1209. 1,lnln ktkcc (2)t=ln2/kA=2226s(3)cA0= A0/kA=0.0321moldm-

14、3解:(1) A0=kAcA0， A=kAcA， A0/ A=cA0/cA第15頁/共42頁2、450時，實(shí)驗(yàn)測得氣相反應(yīng)3A+B2C在不同反應(yīng)物的不同初始壓力下的初速率數(shù)據(jù)如下：10.640.6655.3235.331.332.6621.331.331.331pB010-2/PapA010-4/Pa實(shí)驗(yàn)編號-1B0hPadd tp第16頁/共42頁(1)試求動力學(xué)方程式試求動力學(xué)方程式 中的中的 、 和和kB 。(2)計(jì)算實(shí)驗(yàn)計(jì)算實(shí)驗(yàn)3條件下，條件下，B反應(yīng)掉一半所需的時間。反應(yīng)掉一半所需的時間。(3)若已知活化能為若已知活化能為188kJmol-1，試計(jì)算實(shí)驗(yàn)試計(jì)算實(shí)驗(yàn)3在在500時的初速

15、率。時的初速率。 BABBddppktp 第17頁/共42頁解:(1) 242420101033. 11066. 21033. 11033. 133. 533. 1 2 224224301010665. 01032. 51033. 11033. 164.1033. 1 1 -12-11-12-224B012A0101BhPa1065. 5hPa1033. 11033. 133. 1 ppk 第18頁/共42頁解:(2)BBB2ABBddpkppktp tkppBBB0ln h33. 4h1032. 51065. 52ln2ln2411B21 kt(3) 12a1211lnTTREkk-12-1

16、022-1-21111hPa1025. 4,K15.773hPa1065. 5,K15.723 kTkT1B02A02B0hPa53.80 ppk 第19頁/共42頁3.反應(yīng)AB，340K時完成20%需3.2分鐘，300K時完成20%需12分鐘，求Ea。1a12aA1A2molkJ01.28,11lnETTREkk任何反應(yīng)其速率方程都可以寫為：解：1111AA ,0AA ,0111111 (1) (1)(1)(1)nnnnktnktnn ncccc-驏驏琪琪琪琪-=-=琪琪琪琪- -桫桫A A1 1l n (n= 1)l n (n= 1)1 1ktktx x= =- -A2A1A1A2ttkk

17、第20頁/共42頁4.理想氣體反應(yīng)2A(g)2B(g)+D(g)在恒容容器中進(jìn)行，A的半衰期與其初始壓力的關(guān)系如下：900K1000KpA0/kPat /spA0/kPat /s39.2152048.021242.4140550.6201（1）試確定該反應(yīng)的級數(shù)，并分別求）試確定該反應(yīng)的級數(shù)，并分別求900K和和1000K時的速率系數(shù)時的速率系數(shù)kA,p, kD,p。第21頁/共42頁（2）若在）若在900 1000K范圍內(nèi)反應(yīng)的范圍內(nèi)反應(yīng)的 Ea 不隨不隨T 變變化，試求化，試求 Ea 。（3）若在）若在1000K反應(yīng)開始時容器中只有壓力為反應(yīng)開始時容器中只有壓力為53.3kPa 的的A存在

18、，試求系統(tǒng)總壓達(dá)到存在，試求系統(tǒng)總壓達(dá)到64.0kPa所需要的時間。所需要的時間。第22頁/共42頁. （1） A的的 t 與與 pA0 成反比，故為二級反應(yīng)。成反比，故為二級反應(yīng)。-1-18-1-13A021A,sPa1068. 1sPa102 .39152011:K900K900 ptkp第23頁/共42頁-1-111A,D,sPa1039. 821 K900K900 ppkk-1-183A,sPa1083. 9100 .482121:K1000K1000 pk-1-18D,sPa1091. 4K1000 pk-1-1881A,2A,1221A,A,1221amolkJ1 .140molJ

19、)9001068. 110001083. 9ln900100010009003145. 8(lnln)2(K900K1000K900K1000 RTkRTkTTTRTkkTTTRTEppcc第24頁/共42頁(3)2A(g)2B(g)+D(g)t=0pA000t=tpApA0- -pA(pA0- -pA) AA0AA0AA0A212321pppppppp 總總kPa9 .31kPa)0 .6423 .533(23A0A 總總ppp128s103 .531109 .3111083. 91111338A0AA,K1000 ppktp第25頁/共42頁5：等容氣相反應(yīng)AY的速率系(常)數(shù)k與溫度T具

20、有如下關(guān)系式：K/962200.24s/ln1Tk( 1 ) 計(jì)算此反應(yīng)的活化能；( 2 ) 欲使A在10min內(nèi)轉(zhuǎn)化率達(dá)到90%，則反應(yīng)溫度應(yīng)控制在多少？第26頁/共42頁解：(1)據(jù)Arrhenius公式：)s/ln()s/ln(11ARTEka與經(jīng)驗(yàn)式對比，得Ea=9622K R= 80.0kJmol-1 (2)求T，t=10min，轉(zhuǎn)化率xA=0.913As10838. 311ln1)(xtTkK5 .325K)s/ln(00.2496221kT第27頁/共42頁6 反應(yīng)A +2 BY 的速率方程為：1.5B5 . 0AAAddccktc（1）cA0 = 0.1moldm3，cB0 =

21、 0.2moldm3，300K下反應(yīng)20s后cA= 0.01 moldm3，問再反應(yīng)20s后cA=？（2） 反應(yīng)物的初始濃度同上，定溫400K下反應(yīng)20s后cA=0.003918moldm3，求活化能。第28頁/共42頁解：BABA0,B0A,/ccvvcc2A5 . 15 . 1A0.5AA2)2(d/dkcckctc ( 1 ) 130,AAmoldm9011)K300(cctk再繼續(xù)反應(yīng)20s, 3;0A,dmmol01. 0 c0,AA11)K300(cctk解得3Admmol00256. 0 c ( 2 )7248. 2) 1 . 0/101. 0/1 () 1 . 0/100391

22、8. 0/1 ()K300()K400()K300()K400(tktkkk 1121212molkJ10lnTkTkTTTRTEa第29頁/共42頁7反應(yīng) A2 + B2 2AB的反應(yīng)機(jī)理為： B 2 2B ； 2B B 2 ； A2 + 2B 2AB 試分別用平衡態(tài)處理法與穩(wěn)定態(tài)處理法導(dǎo)出總反應(yīng)的動力學(xué)方程式 。1k1k2k第30頁/共42頁解：按平衡態(tài)處理法，11B2B2kkccB112B ckkc； 222ddBA112B11A22BA2AB222。cckkkckkckccktc 按穩(wěn)定態(tài)處理法，tcddB=2 k1 cB22k1cB22k2 cA2cB2=0 ； 2222222A21

23、BA21A21B1A22A2AB222ddckkcckkckkckckccktcB22A21B12Bckkckc第31頁/共42頁BAckc試確定動力學(xué)方程式 中的反應(yīng)級數(shù)，及速率系(常)數(shù)k。8.500 K時測得反應(yīng)aA(g)+bB(g) yY(g)+zZ(g)的初始速率0與反應(yīng)物A,B的初始濃度cA,0, cB,0之間的關(guān)系如下：cA,0103/moldm3 1.60 3.20 3.20cB,0103/moldm3 3.20 3.20 6.520106/moldm3min1 8.4 33.7 69.0第32頁/共42頁 解：0,B0,A0ckc由第1,第2組數(shù)據(jù)， 20. 360. 17

24、.334 . 8,20,A10,A2010cc =2.2 由第2,第3組數(shù)據(jù)，,51. 620. 30 .697 .33,30,B20,B3020cc 解得： =2 .005， =1.01 則 =2， =1 0,B20,A00,B0,A0cccck第33頁/共42頁 由第1組數(shù)據(jù)，得 k=1.03103 dm6mol2min1 由第2組數(shù)據(jù)，得 k=1.03103 dm6mol2min1 由第3組數(shù)據(jù)，得 k=1.04103 dm6mol2min1 故 =1.03103 dm6mol2min1。第34頁/共42頁9.在定溫定容下測得氣相反應(yīng)A+3B2Y的速率方程為：2BAAAddppktp 。

25、在720K時，當(dāng)反應(yīng)物初始壓力pA,0=1333Pa，pB,0=3999Pa時測出得用總壓力表示的初始反應(yīng)速率為： 。總10minPa200ddttp（1） 試求上述條件下反應(yīng)的初始反應(yīng)速率，0A)dd(ttpkA及氣體B反應(yīng)掉一半所需的時間；第35頁/共42頁 解：（1） A + 3B 2Yt=0 pA,0 pB,0 0t=t pA pB,0-3(pA,0 -pA) 2(pA,0 -pA) A0,A0,B2pppp總 tptpAdd2dd總 則 10minPa100ddtAtp1292B,00,A0,AA,minPa1069. 4ppkp31BABA0,B0,Appvvpp3BA3BBB3ddpkpktpmin20131220B,A1321pkt第36頁/共42頁10: 已知在CO(CH2COOH)2(A)水溶液中的分解反應(yīng)的速率系數(shù)在60和10時分別為5.48410-2s-1和1.08010-4s-1。(1)求該反應(yīng)的阿侖尼烏斯活化能Ea；(2)該反應(yīng)在30時進(jìn)行1000 s，問A的轉(zhuǎn)化率xA為若干？解：(1)K15.3331K15.2831molKJ314. 810484. 510080. 1ln1 -1 -a24EEa97.73kJmol-1第37頁/共4