《物理化学》下册练习 -1 第 7 章 化学动力学 基本概念 1. 化学反应速率的定义为 。它的数学表示式为 ， 单位通常用 。在实际工作中还常用消耗速率的概念，它的定义 为 ，它的数学表达式 为 。生成速率的定义为 ，它的数学表达式 为 。如果反应系统的体积在反应过程中恒定不变，则 =υ ， = A υ ， = P υ 。对于反应 322 2NHH3N →+ ，若分别以 22 HN ,υυ 和 3 NH υ 表示反应速率，它们之间的关 系为 。 2. 若反应 PBA →+ba 的反应速率方程为 βα υ BAAA cck= ，则： k A 称为 ； α 、 β 称 为 ，它们分别表示 ，它们的和称为 。 3. 若反应模式为 PBA →+ba ，试在下表中填写各对应简单级数反应的速率方程及其动力学特征： 反应速率方程 特 征 反应级数 微分式 积分式 什么与 t 呈线性关系 k 的量纲 半衰期 2/1 t 零级反应 A 为一级 B 为零级 A 为二级 B 为零级 A 为一级 B 为一级 ( ba = ， B0A0 cc ≠ ) A 为一级， B 为一级， ( ba ≠ ， B0A0 cc ≠ ) A 为 n 级 B 为零级 4． 何谓基元反应？ ；何谓复合 反应？ ；何谓反应机理？ 。何谓反应的 分子数？ ， “二级反应即为双分子反应” ，这种说法是否妥当？ 。 5． 何谓半衰期 2 1 t ？ 。 6． 某反应的速率常数 = A k 2.31X 2 10 ? · -1 s ，反应物 A的初浓度为 1.0 mol· -3 dm ，则其半衰期 = 2/1 t 。 7． 一级对峙反应 A ??← ?→? ?1 1 k k B， A 的总反应速率 = A υ ，若平衡时产物浓度为 e x ，则以 e x 表示 的速率方程的积分形式为 。试分析正向放热的对峙反应具有最适宜温度的原因。 8． 连串反应 CBA 21 ?→??→? kk 最显著特点是 ，若中间物 B 是希望得到的 产品，则最适宜的反应时间为 =t 。 9．若平行反应 A k 1 B k 2 C ，中的两个反应具有相同的级数，则产物 B 和 C 的浓度之比等于 。 10．试写出阿仑尼乌斯方程：微分形式 ，积分形式 或 。试写出阿 《物理化学》下册练习 -2 仑尼乌斯活化能 a E 的定义式 ， a E 值的大小反映了 。 11．在动力学数据的实验测定中 ，更多用物理化学分析法，该法的特点是测定反应系统种某物理性质随 时间的变化数据，此物理性质必须具备那些条件： 。 12．试写出以物理性质表示的速率方程（积分式） ：一级反应 ，二级反应 。 13．实验测得某反应在两个初始浓度 ' A0A0 cc 和 时半衰期分别为 ' 2/12/1 tt 和 ，则反应级数： n= ，若 实验测得的是在不同温度下两个初始浓度的半衰期，上述公式是否适用？ 。 14．快速反应的实验方法主要有（ 1） ； （ 2） ； (3) 。 15．平衡态处理法的假设是 。 恒稳态处理法中恒稳态是指 。对于中间物为自由基的直链 反应机理，应该用什么处理法？ ，为什么？ 。 16．链反应机理中包含的基本步骤是（ 1） （ 2） （ 3） 。 17．简述碰撞理论的要点是 。这 个理论的最大缺陷是 。 18．过渡状态理论的出发点是（ 1） ， （ 2） 。 计算题 一、已知气相反应 A → B＋ C 为二级反应，若反应在恒容的容器中进行，反应温度为 100℃，开始时只有 纯 A。当反应 10 分钟后测得系统总压为 24.58kPa，其中 A 的摩尔分数为 0.1085，试求： (1) 10 分钟时 A 的转化率； (2) 反应速率系数（ mol -1 xdm 3 xs -1 ） ； (3) 反应的半衰期。 二、在一恒容容器中，反应物 A 发生如下平行反应 A kE kE 1 1 2 2 , , a a PR SE ?→?? ?+ ?→?? ?+ (1) 实验测得 50℃时 c P / c S 恒为 2。当反应 10 分钟后， A 的转化率为 50% ；反应时间延长一倍，转 化率为 75% 。试确定反应级数和速度系数 k 1 和 k 2 。 (2) 当温度提高 10℃时，测得 c P / c S 恒为 3。试求活化能 E a1 与 E a2 之差。 三、已知乙醛热分解反应 CH 3 CHO → CH 4 ＋ CO 的机理如下： CH 3 CHO k 1 ?→? CH 3 ·＋ CHO· E 1 CH 3 ·＋ CH 3 CHO k 2 ?→? CH 4 ＋ CH 2 CHO· E 2 CH 2 CHO· k 3 ?→? CO＋ CH 3 · E 3 CH 3 ·＋ CH 3 · k 4 ?→? C 2 H 6 E 4 (1) 试建立复合反应的动力学方程（以 t c d d 4 CH 表示） ； (2) 若已知各基元反应的活化能分别为 E 1 、 E 2 、 E 3 和 E 4 ，求复合反应的活化能。 四、设反应 PA ?→? 按如下机理进行 AAAA 1 +?→?+ ?k PA 2 ?→? ? k AAAA 1 +?→?+ ? ? k 试用平衡态处理法和恒稳态处理法建立该反应的速率方程，并指出在什么条件下，两种处理法得到的 速率方程相同。