1、考研物理化学（化学动力学）历年真题试卷汇编 1 及答案与解析一、填空题请完成下列各题，在各题的空处填入恰当的答案。1 某反应的转化率分别达到 50，75，875所需的时间分别为，则此反应物质的级数为_。(2015 年西北大学)2 O3 分解反应为 2O33O 2，一定温度下，在 20 dm 3 容器中反应。实验测出 O3每秒消耗 15010 2 mol，则反应速率为_mol.dm 3 .s1 ，氧的生成速率为_mol.dm3 .s1 。(2015 年河北大学)3 某化学反应的速率常数 K=46210 2 s1 ，则反应掉 34 所需的时间是_s。(2010 年四川大学)4 E.S.Willam
2、son 和 EKing 发现反应 BrO 3 +3SO32 =Br +3SO42 的起始速率由KBrO3 SO32 H+确定，其逆反应按照热力学观点，可能的一个速率方程为_。(2014 年北京科技大学)5 阿伦尼乌斯的指数式是_；不同温度下的定积分式为_。(2014 年北京科技大学)6 基元反应的_与其反应分子数相等，而非基元反应的反应分子数只能由_确定。(2014 年南京航空航天大学)7 二级反应 2AB，当 A 的初浓度为 0200 molL 时半衰期为 40 s，则该反应的速率常数为_s 1 .L.mol1 。(2014 年山东科技大学)二、单项选择题下列各题的备选答案中，只有一个是符合
3、题意的。8 实验测得反应 3H2+N2=2NH3 的数据如表 11 一 1 所示。由此可推知该反应的速率方程 dp(NH3)2dt 等于_ 。(2015 年中国科学技术大学)（A）kp H23pN2（B） kpH22pN2（C） kpH2pN2（D）kp H2pN229 碰撞理论中方位因子 P( )(2015 年西北大学)（A）一定小于 1（B）一定大于 1（C）可大于 1，也可能小于 1（D）无法判断10 平行反应 BP(E 1)，BQ(E 2)，已知活化能 E1E 2，指前因子 A1A 2。那么：(1)降低反应温度；(2) 提高反应温度； (3)加入适当催化剂；(4) 延长反应时间。其中能
4、增加产物 P 的方法有( )(2013 年西北大学)（A）(1)(3)（B） (2)(4)（C） (3)(4)（D）(2)(3)11 图 11 一 1 绘出物质 G，F，B 的浓度随时间变化的规律，则所对应的连串反应是( )(2011 年陕西师范大学)（A）GFB（B） BFG（C） GBF（D）FGB12 反应 A+B=C+D 的速率方程为 v=kAB，则该反应( )(2010 年陕阿师范大学)（A）是二分子反应（B）是二级但不确定是二分子反应（C）不是二分子反应（D）是对 A，B 各为一级的二分子反应13 溶剂对溶液中反应速率的影响，以下说法正确的是( )(2010 年陕西师范大学)（A）
5、介电常数较大的溶剂利于离子间的化合反应（B）生成物的极性比反应物大，在极性溶剂中反应速率大（C）溶剂与反应物生成稳定的溶剂化物会增加反应速率（D）非极性溶剂对所有溶液反应速率都有影响14 若反应 2AB+C，总级数为二级，则下面正确的是( )(2013 年浙江工业大学)（A） 对 t 作图为直线（B） lncA 对 t 作图为直线（C） cA 对 t 作图为直线（D） 对 t 作图为直线15 设某基元反应在 500 K 实验活化能为 8314 kJ.mol 1 ，则此反应的临界能为( )(2013 年浙汀大学)（A）8106 kJ.mol 1（B） 2145 kJ.mol 1（C） 1621
6、kJ.mol 1（D）4291 kJ.mol 116 同一个反应在相同反应条件下，未加催化剂时平衡常数及活化能为 k，E a，加入正催化剂后则为 k，E a，则存在下述关系( )(2016 年中国科学技术大学)（A）k=k，E a=Ea（B） kk，E aEa（C） k=k，E aE a（D）kk，E aE a17 已知连续反应 ，两反应的速率常数与温度的关系如图112 所示，为了剩于 B 的生成，应该选择( )(2016 年中国科学技术大学)（A）升高温度（B）降低温度（C）维持温度不变（D）将 C 从体系中取出17 对于乙醛的热分解有如下机理： (1)CH 3CHO .CH3+CHO (2
7、).CH3+CH3CHOCH4+.CH2CHO (3).CH2CHO CO+.CH3 (4).CH3+.CH3 CH3CH3 试推导：18 甲烷的生成速率方程；19 乙醛浓度随时间变化的速率方程。(2014 年南京航空航天大学)20 过氧化氢在含有碘离子的中性溶液中分解的反应式为 2H 2O2 H2O+O2 其反应机理为 H 2O2+I H2O+IO IO +H2O2 H2O+O2+I 设 IO 处于稳定态，试建立总反应的动力学方程式。(2014 年山东科技大学)20 已知 N2O，的分解反应机理为 N 2O NO2+NO3 NO2+NO3 NO2+O2+NO NO+NO3 2NO221 用稳
8、态近似法证明它在表现上是一级反应；22 在 298 K 时，N 2O5 分解的半衰期为 5 小时 42 分钟，求表观速率常数和分解完成80所需的时间。(2015 年西北大学)22 反应 Co(NH3)5F2+H2OCo(NH 3)5(H2O)3+F 是酸催化反应，服从速率方程v=kCo(NH3)5F2+aH+b，表 113 列出了在指定温度和起始浓度下，络合物反应一半和四分之三的时间。求：23 反应总级数；24 反应的 k 值(298 K) ；25 反应的活化能。(2015 年西北大学)26 当 I2 作为催化剂时，氯苯(C 6H5Cl)与 Cl2 在 CS2(l)溶液中发生如下平行反应(均为
9、二级反应)： 设在温度和 I2 的浓度一定时，C 6H5Cl 与 Cl2 在 CS2(1)溶液中的起始浓度均为 01 mol.dm 3 ，30 min 后有 15的 C6H5Cl 转变为 oC6H4Cl2，有 25的 C6H5Cl 转化为 pC6H4Cl2。试计算两个速率常数 k1 和 k2(2011 年电子科技大学)27 791 K 时，在定容下乙醛的分解反应为 CH3CHO(g)=CH4(g)+CO(g)。若乙醛的起始压力 p为 484 kPa，经一定时间 t 后，容器内的总压力为 p 总 ：试计算该反应的反应级数。(2014 年电子科技大学)28 溴乙烷分解的活化能 Ea=2293 kJ
10、mol，650 K 时的速率常数k=21410 4s1 。现欲使此反应在 20 min 内完成 80，问应将温度控制为多少?(2014 年浙江工业大学)考研物理化学（化学动力学）历年真题试卷汇编 1 答案与解析一、填空题请完成下列各题，在各题的空处填入恰当的答案。1 【正确答案】 一级【试题解析】 反应的半衰期是指浓度为初始浓度一半时所需的时间，只有一级反应的半衰期是一个与反应物起始浓度无关的常数。 补充：对于具有简单级数的反应，应熟悉其速率公式及特点，能根据半衰期的特点或 k 的单位进行反应级数的判断，并能进行简单计算。【知识模块】 化学动力学2 【正确答案】 一 7510 3 ，11251
11、0 2【试题解析】 这里计算的是反应物的消耗速率和生成物的生成速率，根据下面的反应速率公式计算即可。v O3= =一7510 3 mol.dm3 .s1 。v O2= =1125102 mol.dm3 .s1【知识模块】 化学动力学3 【正确答案】 30【试题解析】 从速率常数的单位看，此反应为一级反应，用公式计算即可。反应掉 所需的时间是 2t12 ，即 30 s。【知识模块】 化学动力学4 【正确答案】 r b=k1 SO42 Br SO32 2 H+【知识模块】 化学动力学5 【正确答案】 【试题解析】 阿伦尼乌斯公式只能用于基元反应或有明确级数，且 k 随温度升高而增大的非基元反应，其
12、指数式为 阿伦尼乌斯公式描述了速率随温度而变化的指数关系。A 称为指前因子，E a 称为阿伦尼乌斯活化能，阿伦尼乌斯认为 A 和 Ea 都是与温度无关的常数。不同温度下的定积分式为： ln可以利用两个不同温度下的 k 值求活化能。【知识模块】 化学动力学6 【正确答案】 级数，实验【试题解析】 对于基元反应，其反应级数等于反应方程式中的各反应物的化学计量数之和，等于反应分子数。非基元反应决不能用质量作用定律，其反应速率方程可通过实验获得。【知识模块】 化学动力学7 【正确答案】 0.125【试题解析】 二级反应的半衰期与起始物浓度成反比， ，代入数据可得【知识模块】 化学动力学二、单项选择题下
13、列各题的备选答案中，只有一个是符合题意的。8 【正确答案】 B【试题解析】 采用积分法，即尝试法进行计算。由反应方程式可以看出，dp 总 =一 dpNH3， 将数据代入以后，可得 B。【知识模块】 化学动力学9 【正确答案】 C【试题解析】 碰撞理论中方位因子 P 等于指前因子与碰撞频率因子之商，即P=Az AB。多数反应的方位因子小于 1，但也有大于 1 的情况(见天津大学第五版物理化学P559 表 1181)。这是由于简单碰撞理论将反应只看作是硬球碰撞，没有考虑分子的结构。实际上分子并不是无结构的硬球，碰撞部位不同，效果可能不同，概率因子偏小时，尸可能大于 1。【知识模块】 化学动力学10
14、 【正确答案】 D【试题解析】 升高温度有利于活化能高的反应，故首先排除(1)。延长反应时间既不能改变活化能，又不能改变速率常数，两个生成物的浓度在任一瞬间等于其速率常数之比，并不能增加产物 P，排除(4)。加入催化剂，由于催化剂对两个反应的选择性不同，选用合适的催化剂加速生成 P 产物的方程，可增加产物 P。【知识模块】 化学动力学11 【正确答案】 C【试题解析】 连串反应的特征是初始反应物浓度不断下降，中间产物的浓度随着前后反应的不断进行，浓度达到最大值后开始下降，而最后产物因不再发生其他反应，浓度不断升高。【知识模块】 化学动力学12 【正确答案】 B【试题解析】 反应计量方程只表明参
15、加反应的物质种类及其物质的量之比，速率方程是根据实验测定的，都不能提供反应分子数的信息，故选择 B。但如果题中指出该反应为基元反应，则选 D。【知识模块】 化学动力学13 【正确答案】 B【试题解析】 非极性溶剂并不能对所有溶液的反应速率产生影响。由于溶液中的反应多为离子反应，溶剂的介电常数大，会减弱异号离子间的引力，因此介电常数较大的溶剂不利于异号离子间的化合反应，而有利于解离成阴、阳离子的反应。溶剂的极性越大，越利于产生离子反应。若活化络合物或产物的极性比反应物大，则极性溶剂会促进反应的进行，增加反应速率。极性物质常使离子溶剂化，一般说来，若在溶剂中活化络合物的溶剂化比反应物的大，则该溶剂
16、可以降低反应的活化能而加速反应的进行。【知识模块】 化学动力学14 【正确答案】 A【试题解析】 准确掌握简单级数反应的作图，一级反应的 lncA 一 t 成直线关系，除此之外，其余各级反应的 cA1n 与 t 成直线关系，二级反应 cA1n =cA12 = 与 t成直线关系。【知识模块】 化学动力学15 【正确答案】 A【试题解析】 临界能 Ea 与实验活化能 Ea 之间的计算公式为 Ec=8106 kJ.mol 1【知识模块】 化学动力学16 【正确答案】 C【试题解析】 加入正催化剂，活化能 Ea 下降，故 EaE a，而平衡常数仅为温度的函数。故催化剂只能改变反应速率，不能改变化学平衡
17、，故 k=k。【知识模块】 化学动力学17 【正确答案】 B【试题解析】 降低温度 k1k 2，有利于 B 的累计；将 C 从体系中取出，会促使反应继续向生成 C 方向移动。【知识模块】 化学动力学【知识模块】 化学动力学18 【正确答案】 =k2.CH3CH3CHO 根据稳态近似处理得=k1CH3CHO一 k2.CH3CH3CHO+k3.CH2CHO一 2k4.CH32=0=k2.CH3CH3CHO一 k3.CH2CHO=0 式+式，得 k1CH3CHO一 2k4.CH3。=0 即 .CH 3=(k12k 4)12 CH3CHO12 代入 式得【知识模块】 化学动力学19 【正确答案】 【知
18、识模块】 化学动力学20 【正确答案】 以 O2 的生成速率表示总反应的速率方程 =k2IO H2O2根据稳态近似处理得 =k1H2O2I 一 k2IO H2O2=0【知识模块】 化学动力学【知识模块】 化学动力学21 【正确答案】 以产物 O2 的生成速率表示反应的速率，有 =k2NO2NO3对中间产物 NO3，应用稳态近似法，即 =k1N2O5一 k1 NO2NO3一k2NO2NO3一 k3NONO3=O 解得 对中间产物NO 应用稳态近似法，即 =k2NO2NO3一 k3NONO3=0 解得将NO代入NO 3的表达式中，得所以反应为一级反应。【知识模块】 化学动力学22 【正确答案】 对
19、于一级反应【知识模块】 化学动力学【知识模块】 化学动力学23 【正确答案】 从表 113 中(1)(2)组数据可以看出，在 298 K 时，浓度虽然不同，但 t12 ：t 34 =1：2 是一级反应的特征，故 =1。因为 H+作为催化剂，在反应中浓度保持不变，可设 k1=k001 ，k 2=k002 。故 =1，反应总级数=+=2【知识模块】 化学动力学24 【正确答案】 298 K 时【知识模块】 化学动力学25 【正确答案】 308 K 时解得 Ea=52 89 kJ.mol1【知识模块】 化学动力学26 【正确答案】 对于两个二级反应的平行反应，有x=x1+x2=05(15+25)=0
20、 2 mol.dm 3 a=05 mol.dm 3 ，t=30 min 因此 k 1+k2=0044 得 k 1=0016 7 dm3 .mol1 .min1 ，k 2=0027 8 dm 3 .mol1 .min1【知识模块】 化学动力学27 【正确答案】 对实验数据进行处理p 总 =484+p，p A=pCH3CHO=484 一p利用尝试法进行反应级数的判断。若为零级反应，则 p 与 t 成直线关系，但是很明显不是直线关系，假设不成立。若为一级反应，则 lnp 与 t 成直线关系，代入得一级反应不成立。若为二级反应，则 与 t 成直线关系，代入得二级反应成立。【知识模块】 化学动力学28 【正确答案】 由 k 的单位可知，溴乙烷分解反应为一级反应。 将cA=0 2cA，0 ，t=20 min=1 200 s 代入可得 k2=13410 3 s1将 T1=650 K，k 1=21410 4 s1 ，E a=2293 kJ.mol 1 代入可得 T2=679 K【知识模块】 化学动力学
