1、考研物理化学（化学动力学）历年真题试卷汇编 2 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 已知 HI 的光分解反应机理为 HI+hvH+I H+HIH 2+I I+I+MI 2+M 则该反应的量子效率为_。(2013 年西北大学)2 一般情况下，连续反应的决胜步是_。(2015 年南京师范大学)3 零级反应肯定_基元反应。(填：是不是)(2014 年北京科技大学)4 N2O(g)的热分解反应为 N2O(g) N2(g)+ O2(g)，此反应是速率方程仅与反应物浓度或分压相关的简单级数反应，且反应在一定温度下，反应半衰期与初始压力成反比。例如，在 970 K 时，N
2、2O(g)的初始压力为 392 kPa，测得半衰期为 1529 s；在 1 030 K 时，N 2O(g)的初始压力为 480 kPa，测得半衰期为 212 s，那么该反应的反应级数为_级，1 030 K 时的反应速率系数为 _，反应的活化能为_kJ.mol1 。(2014 年北京科技大学)5 某连串反应 ，随着反应进行，B 的数量将_；_。(2014 年南京航空航天大学)6 链反应的一般步骤是_，_，_。(2014 年山东科技大学)二、单项选择题下列各题的备选答案中，只有一个是符合题意的。7 对于水溶液中的反应Co(NH 3)5Br2+OH Co(NH 3)5OH2+Br ，如果增加离子强度
3、，此反应的速率将( )(2015 年中国科学技术大学；2013 年两北大学，2016 年厦门大学)（A）不变（B）降低（C）达到爆炸极限（D）增大8 列出反应 A+BC 的初始浓度和初速：此反应的速率方程为_。(2015 年西北大学)（A）r=kc B（B） r=kcAcB（C） r=kcA(cB)2（D）r=kc A9 对于反应 AB，如果反应物 A 的浓度减少一半，A 的半衰期也缩短一半，则该反应的级数为( )(2015 年西北大学)（A）0 级（B） 1 级（C） 2 级（D）3 级10 某反应 AY，其速率常数 kA=693 min，该反应物 A 的浓度从 1 mol.dm3变到 05
4、 mol.dm 3 所需的时间是( )(2013 年西北大学)（A）02 min（B） 01 min（C） 1 min（D）2 min11 对气态基元反应，n 为气相反应物的系数和，按活化络合物理论，焓变与活化能的关系为( )(2011 年陕西师范大学)（A）E a=rHm+RT（B） Ea=rHm+nRT（C） Ea=rHm+(n 一 1)RT（D）E a=rHm+(n+1)RT12 平行反应 AB(A 1，E a)，AC(A 2，E a)，若 A2=A2，E a1E a2，则下列不能改变B、C 比例的是 ( )(2010 年陕西师范大学)（A）提高反应温度（B）降低反应温度（C）加入适当的
5、催化剂（D）延长反应时间13 基元反应的分子数( )(2013 你那浙江工业大学)（A）可以是 0，1，2，3（B）只能是 1，2，3 这三个正整数（C）可以是小于 1 的数（D）正数，负数和零都可以14 酶催化作用有很多特征，但其主要的缺点是( )(2014 年浙江工业学)（A）对温度反应迟钝（B）选择性不高（C）催化活性低（D）极易受酶杂质影响15 简单碰撞理论属基元反应速率理论，以下说法不正确的是( )(2016 年中国科学技术大学)（A）反应物分子是无相互作用的刚性硬球（B）反应速率与分子的有效碰撞频率成正比（C）从理论上完全解决了速率常数的计算问题（D）反应的判据之一是连线上的相对平
6、动能大于某临界值16 对于反应 A产物，如果使起始浓度减小一半，其半衰期便缩短一半，则反应级数为( )(2016 年中国科学技术大学)（A）0 级（B） 1 级（C） 15 级（D）2 级16 323 K 时有机物 A 的酸催化水解反应速率方程为 v=kcAcH，实验证明，当 pH一定时，半衰期 T1/2 与 A 的初始浓度无关，测定知当 pH=5 时，T 1/2=693 min；pH=4 时， T1/2=693 min，试求：17 速率方程表达式；18 323 K 时的速率常数 k；19 pH=6 和 3 时，若 A 水解 70，所需时间比为多少?(2013 年西北大学)19 在 673 K
7、 时，设反应 NO2(g)=NO(g)+ O2(g)可以进行完全，产物对反应速率无影响，实验证明该反应是二级反应且20 求此反应的指前因子及实验活化能；21 若在 673 K 时，将 NO2(g)引入真空容器中，使其压力为 2666 kPa，计算当总压力为 3200 kPa 时反应所需的时间。(2011 年陕西师范大学)21 在 1982 K 时，反应 N2O5+NO=3NO2 可进行到底。在 N2O5 的初始压力为13332Pa、NO 为 13 332 Pa 时，用 lgp(N2O5)对时间作图得一直线，相应的半衰期为 22 h，当 N2O5 和 NO 初压为 6 666 Pa 时，得到如下
8、实验数据：22 若反应的速率方程为 v=kpx(N2O5)py(NO)，从上面给出的数据求 x，y，k；23 若 N2O5 和 NO 的初始压力分别为 13 332 Pa 和 13332 Pa，求半衰期。(2011 年陕西师范大学)23 某液相反应 的正逆反应均为一级，已知反应开始时 cA，0 =05 mol.dm3 ，c B，0 =005 mol.dm 3 ，求：24 逆反应的活化能；25 400 K 时反应经 10 s 时 A，B 的浓度；26 400 K 时反应达平衡时 A，B 的浓度。(2010 年电子科技大学)27 推导气相合成 HBr 的速率方程，其总反应为 H2(g)+Br2(g
9、)=2HBr(g)，其反应方程为 (2011年电子科技大学)28 汞蒸气存在下的乙烯加氢反应 C2H4+H2 C2H6，按下列反应历程进行：Hg+H2 Hg+2H. E1H.+C2H4 C2H5. E2C2H5.+H2 C2H6+H. E3H.+H.+HgH2+Hg E4 求 C2H6 的生成速率表示式，表观活化能 Ea 与各基元反应活化能的关系。(2013 年浙江工业大学)29 已知每克陨石中含 238U 为 6310 8 g， 206Ph 为 209410 7 g(假设除 238U 的蜕变产生的 Pb 以外，陨石中不含其他的 Pb)，已知 238U 的蜕变反应为：238U 206Pb+84
10、He。由实验测得 238U 的半衰期 t1/2=45110 9a(a 代表年)，试求该陨石的年龄。(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 2 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】 2【试题解析】 由于次级过程的存在，一个光子不一定使一个分子发生反应，量子效率为 本题中，1 mol HI 吸收 1 mol 光子后使 2 mol HI反应，故量子效率为 2。【知识模块】 化学动力学2 【正确答案】 速率最慢的一步反应【试题解析】 凡是反应所产生的物质能再发生反应而产生其他物质的，称为连串反应或连续反应。当连续反应中某一步反
11、应的速率很慢时，就将它的速率近似作为整个反应的速率，这个慢步骤称为连续反应的速率决定步骤，即连续反应的决胜步。【知识模块】 化学动力学3 【正确答案】 不是【试题解析】 基元反应是指由反应物微粒(分子、原子、离子、自由基等)一步直接转化为产物的反应，其反应速率与各反应物浓度的幂乘积成正比；而零级反应的反应速率方程中，反应物浓度项不出现，即反应速率与反应物浓度无关，故不是基元反应。【知识模块】 化学动力学4 【正确答案】 2，982710 5 Pa1 .s1 ，245527【试题解析】 二级反应的半衰期与起始物浓度或压力成反比，则Ea=245 527 J.mol1 =245527 kJ.mol
12、1【知识模块】 化学动力学5 【正确答案】 先增加，后下降【试题解析】 B 是第一个反应的产物，也是第二个反应的反应物，这个中间产物的浓度变化是一个先增加后下降的变化过程，其浓度极大值的大小与位置决定于前后两个反应的速率大小的比值。【知识模块】 化学动力学6 【正确答案】 链的引发，链的增长，链的终止【知识模块】 化学动力学二、单项选择题下列各题的备选答案中，只有一个是符合题意的。7 【正确答案】 B【试题解析】 溶液中的离子强度会对离子反应产生一定的影响，加入电解质将改变离子强度从而改变离子反应的速率，此称为原盐效应。 A ZA+BZB(AB) ZA+ZB 产物 若 ZA.zB0，反应速率随
13、离子强度增加而增大；若 zA.zB0，反应速率随离子强度增加而减小；当一个反应物不带电荷，z A.zB=0，反应速率与离子强度无关。 Co(NH 3)5Br2+OH Co(NH 3)5OH2+Br 的 zA.zB0，反应速率随离子强度的增加而减小。【知识模块】 化学动力学8 【正确答案】 D【试题解析】 从速率值可见，当 cA，0 相同时，改变 cB，0 ，初速不变，故反应速率与 cB 无关。 代入数据可得 a=1。故选 D。【知识模块】 化学动力学9 【正确答案】 A【试题解析】 零级反应的半衰期与反应物起始浓度成正比。【知识模块】 化学动力学10 【正确答案】 B【试题解析】 从速率常数的
14、单位可以看出，这是一个一级反应，而反应物 A 的浓度从 1 mol.dm3 变到 05mol.dm 3 所需的时间即为一个半衰期。【知识模块】 化学动力学11 【正确答案】 B【试题解析】 活化焓与活化能在物理意义上不同，数值上也略有差异。对于凝聚相反应，E a=rHm+RT；对于气相反应，E a=rHm+nRT，式中 n 为气相反应物的计量系数之和，在温度不高时，E arHm。【知识模块】 化学动力学12 【正确答案】 D【试题解析】 由于活化能不同，温度变化会影响反应的进行，升高温度有利于活化能高的反应，降低温度有利于活化能低的反应；加入催化剂，由于催化剂对两个反应的选择性不同，可增大其中
15、一个反应的速率，改变产物的比例；而延长反应时间，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。【知识模块】 化学动力学13 【正确答案】 B【试题解析】 基元反应方程式中各种反应物分子个数之和称为反应分子数。基元反应只存在单分子反应、双分子反应及三分子反应，目前还未发现四分子反应。【知识模块】 化学动力学14 【正确答案】 D【试题解析】 酶类催化剂，具有高活性、高选择性的特点，需要在一定的温度范围内作用，遇到杂质，会降低或失去催化活性。【知识模块】 化学动力学15 【正确答案】 C【试题解析】 碰撞理论以刚性硬球为分子模型，将分于视为无结构的硬球，当两个
16、分子相互碰撞时，相对动能在分子连心线上的分量大于阈能时才是有效的，可以引发化学反应。反应的速率与分子的有效碰撞分数成正比，但碰撞理论只是半经验的，其使用还要受到一定限制，不能完全解决问题。【知识模块】 化学动力学16 【正确答案】 A【试题解析】 零级反应的 与反应物起始浓度成正比；一级反应的与反应物起始浓度无关； 二级反应的 与反应物起始浓度成反比，15 级更复杂。【知识模块】 化学动力学【知识模块】 化学动力学17 【正确答案】 由题可知，当 pH 一定时，半衰期与 cA，0 无关，这是一级反应的特征，故 =1。v=kC HCA=kCA，k=kC H由于 H+作为催化剂，在反应中浓度保持不
17、变，而 k(pH=5)=k(105 )，k (pH=4)=k(104 )，故 =1 则速率表达式为 r=kCA1CH1=kCA【知识模块】 化学动力学18 【正确答案】 323 K 时，由于 故=1000 mol1 .dm3.min1【知识模块】 化学动力学19 【正确答案】 根据一级反应的特点 当 A 水解70时，反应时间之比应为【知识模块】 化学动力学【知识模块】 化学动力学20 【正确答案】 k=A.e E a(RT)可得 lnA=2027=A=63610 8mol1 .dm3.s1 Ea=12 8866R=(1288668314)J.mol 1=1071 kJ.mol 1【知识模块】
18、化学动力学21 【正确答案】 p=1068 kPa 当T=673 K 时 k2=307 mol 1 .dm3.s1 对于理想气体反应 k p=kc(RT)1n 所以 kp(673 K)=307(8 314673) 12 (kPa)1 。s 1 =548710 4 (kPa)1 .s1 对于二级反应t=456 s【知识模块】 化学动力学【知识模块】 化学动力学22 【正确答案】 由题意，p NO0p N2O50，反应速率可表示为 v=k(pNO0)y.pN2O5x。因为 lnpN2O5 对时间 t 作图得一直线，符合一级反应特征，所以 x=1。 第二次实验时，p N2O50=pNO0，则有 pN
19、2O5=pNO0，其速率方程为 v=kpN2O5x.kpNOy=kpN2O5x+y当 t=1 h 时，求得 p=p 总 一pN2O50=2 000 Pa尝试 x+y=1 时，反应速率为一级反应 代入数据，得k=0356 7 h 1 当 t=2 h 时，p=p 总 一 pN2O50=3 333 Pa再次代入一级反应速率表达式 k=00346 6 h 1 由于两次算得的 k 值比较一致，说明反应符合一级反应，即 x+y=1，所以【知识模块】 化学动力学23 【正确答案】 速率方程为 当 pN2O50p NO0 时，反应过程中可认为 PN2O5 保持不变，此时 =k.pN2O50=(0346 613
20、 332)Pa.h 1 =4 6208 Pa.h 1【知识模块】 化学动力学【知识模块】 化学动力学24 【正确答案】 lgK=lgk1 一 lgk1对比式，得 =4 0002303，E a，1 =4 00023038 314=7659 kJ.mol1【知识模块】 化学动力学25 【正确答案】 T=400 K 时， k1=01 s 2代入 k1，k 1 值，有当 t=10 s 时得 x=03 m0l.dm 3 则 c A=(0503)mol.dm3 =0 2 mol.dm3 cB=(005+03)mol.dm 3 =035 mol.dm 3【知识模块】 化学动力学26 【正确答案】 平衡时 k
21、 1(05 一 xe)=k1 (005+x e) 代入 k1、k 1 值，有01(0 5 一 xe)=001(0 05+x e) 解得 x e=045 mol.dm 3 此时 c A，e =(05 一045)mol.dm 3 =005 mol.dm 3 cB，e =(005+045)mol.dm 3 =05 mol.dm 3【知识模块】 化学动力学27 【正确答案】 =k2Br.H2+k3H.Br2一 k4H.HBr (1)根据稳态近似法，有 =2k1Br2Mk2Br.H2+k3H.Br2+k4H.HBr2k5Br.2M=0 (2)=k2Br.H2一 k3H.Br2一 k4H.HBr=0 (3)(1)一(3)得 =2k3H.Br2(2)+(3)得 k1Br2=k5Br.2，Br.= 代入(3) 中，得将H.代入(4) 中，得【知识模块】 化学动力学28 【正确答案】 (1)依题意，由反应式知 =k3C2H5H2 =k2C2H4H一 k3C2H5H2 式+ ，可得 2k1HgH2=2k4H.2，H.=由式可得(2)因为【知识模块】 化学动力学29 【正确答案】 由反应方程式可知 206Pb 的物质的量应对应于 238U 减少的量。n238U0=n238U+n206Pb= 由于 238U的衰变为一级反应，所以【知识模块】 化学动力学
