1、考研物理化学（化学动力学）模拟试卷 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 两个活化能不相同的反应，如果 E1E 2，且都在相同的升温区内升温，则(填“” 或“”或“=”)2 反应 AY+Z 中，反应物 A 的初始浓度为 1 mo.dm3 ，初始速率为 001 mol.dm3 .s1 ，假定该反应为二级反应，则其速率系数 k 为_，半衰期为_。3 丁二烯的液相聚合反应，实验已确定对丁二烯为一级，并测得在 323 K 时的速率系数为 3310 2 min1 ，当丁二烯的转化率为 80时，反应时间为_。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。4
2、反应 2O33O 2，其反应速率方程式为 =k2cO32cO21 ，速率常数 k1 和 k2 的关系是( )（A）2k 1=3k2（B） k1=k2（C） 3k1=2k2（D）5 某化学反应的反应物消耗 所需的时间是它消耗掉 所需时间的 2 倍，则反应的级数为( )（A）零级（B）一级（C）二级（D）三级6 反应 CO(g)+Cl2(g)COCl 2(g)，实验测得其速度方程式为： =kCl2nCO。当温度及 CO 浓度维持不变，而使 Cl2 的浓度增至 3 倍时，反应速度加快到原来的 52 倍，则相应于 Cl2 的 n 值是( )（A）1（B） 2（C） 3（D）157 对于反应 AB，当实
3、验测得反应物 A 的浓度 cA 与时间 t 成线性关系时，该反应为( )（A）一级反应（B）二级反应（C）分数级反应（D）零级反应8 反应 已知反应 1 的活化能 E1 大于反应 2 的活化能 E2，以下措施中不能改变获得的 B 和 C 的比例的是( )（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9 已知反应： 且 E1E 3，为有利于产物 D 的生成，原则上选择( )（A）升高温度（B）降低温度（C）维持温度（D）及时移走副产物 G10 描述平行反应 的特点时，不正确的是( )（A）k 1 和 k2 的比值不随温度变化（B）反应的总速度等于两个平行的反应速度之
4、和（C）反应产物 B 和 D 的量之比等于两个平行反应的速度比（D）反应物消耗的速度主要决定于反应速度较大的那一个反应11 若某反应的反应热 rHm为 100 kJ.mol1 ，则该反应的活化能( )（A）必定等于或小于 100 kJ.mol1（B）必定等于或大于 100 kJ.mol1（C）可能大于或小于 100 kJ.mol1（D）只能小于 100 kJ.mol112 平行反应 其反应 1 和反应 2 的频率因子相同而活化能不同，E 1 为120 kJ.mol1 ，E 2 为 80 kJ.mol1 ，则当反应在 1 000 K 进行时，两个反应速度常数之比是( )（A）813810 3（B
5、） 122810 2（C） 15510 5（D）64710 413 温度对化学反应速度影响很大，温度变化主要改变( )（A）活化能（B）指前因子（C）物质浓度或分压（D）速度常数14 反应 CH3CHOCH 4+CO 的活化能为 190 kJ.mol1 ，当加入催化剂碘蒸气后，活化能降为 136 kJ.mol1 ；若加入催化剂后反应的频率因子不变，则在 500时加入催化剂后，反应速度增大( )倍。（A）2310 6（B） 43810 5（C） 44610 3（D）22410 415 气体反应的碰撞理论的要点是( )（A）气体分子可看成钢球，故一经碰撞就能引起化学反应（B）反应分子必须互相碰撞且
6、限于一定方向才能引起化学反应（C）反应物分子只有互相迎面碰撞才引起化学反应（D）一对反应分子具有足够的能量的迎面碰撞才引起化学反应16 过渡状态理论的速度常数的计算式是( )17 在 500 K 时，将 0012 2 mol 的 A(g)引入容积为 076 dm 3 的真空容器中，发生如下反应： A(g)=B(g)+C(g) 经 1000 s 后，测得容器内总压力为 1200 kPa。实验发现 A(g)的半衰期与它的起始压力无关。试计算在该温度下，反应的速率系数和半衰期。18 某一均相催化反应机理可以表示为：设反应物和催化剂的起始浓度分别为 cS0 和 cK0 而且 cS0c K0，假设 k1
7、 k 2，试证明反应有下列表达式：，并讨论两种极端情形：(1)k 1cS0k 1 ；(2)k 1cS0k 1 ，时速率表达式将具有何种形式?18 有一个涉及一种反应物(A)的二级反应，此反应的速率常数表达式为19 求在 600 K，当反应物 A 的初始浓度为 01 mol.dm 3 时，此反应的半衰期；20 求此反应在 300 K 时的阿伦尼乌斯活化能；21 如果上面的反应是通过下述历程进行的： 其中 B、C 为活性中间产物，P 为最终产物，试推导出此反应的速率方程，并讨论在什么条件下，该反应历程能给出二级速率方程。21 有一理想气体反应为 2A(g)=2B(g)+C(g)。已知反应物的半衰期
8、与反应物起始浓度成反比。测得如下两组实验数据：22 分别计算两个温度下的速率系数；23 在 1 000 K 时，将反应物 A(g)放入抽空容器中，始压力 5333 kPa。请计算总压达 6400 kPa 时所需的时间；24 若将反应物 A(g)放人抽空容器中，始压为 53 33 kPa，系统总压为 6400 kPa时所需的时间是 100 s，计算应控制的反应器的温度。25 正、逆反应各为一级的对峙反应 已知 A 的起始浓度 a=050 mol.dm3 ，这时 B 的浓度 b=005 mol.dm 3 。又已知 kf=010 s 1 ，k b=001 s1 。求在该反应条件下，当 t=10s 和
9、 t=te(平衡时) 时 A 和 B 的浓度。25 已测得丁二烯的气相二聚反应的活化能 Ea=10025 kJ.mol 1 ，其速率系数与温度的关系式为 已知常数kB=13810 23 J.K1 ，h=66310 34 J.s。26 用过渡态理论计算反应在 600 K 时的指前因子 A，已知活化熵 rSm=一 607 9J.mol1 .K1 ；27 用简单碰撞理论计算反应在 600 K 时的指数前因子 A，假定有效碰撞直径dAA=0 5 nm；28 比较所得结果，并加以说明。考研物理化学（化学动力学）模拟试卷 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】
10、 【试题解析】 活化能越大，Ink 的变化最大。【知识模块】 化学动力学2 【正确答案】 001 dm 3.mol1 .s1 ，100 s【试题解析】 将初始浓度 1 mol.dm3 ，初始速率 001 mol.dm 3 .s1 代入v=kAcA2，解得 kA=001 dm 3.mol1 .s1 ，【知识模块】 化学动力学3 【正确答案】 4877 s【试题解析】 【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。4 【正确答案】 C【试题解析】 即 3k 1=2k2【知识模块】 化学动力学5 【正确答案】 B【试题解析】 反应物消耗 所需的时间是它消耗掉 所需
11、时间的 2 倍，即两个半衰期时间，故为一级反应。【知识模块】 化学动力学6 【正确答案】 D【试题解析】 =kCl2nCO：kCl 2nCO52=3 n，n=1 5【知识模块】 化学动力学7 【正确答案】 D【知识模块】 化学动力学8 【正确答案】 B【试题解析】 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，B和 C 的比例不变。【知识模块】 化学动力学9 【正确答案】 A【试题解析】 升高温度有利于活化能高的反应，并且可行性好。【知识模
12、块】 化学动力学10 【正确答案】 A【试题解析】 反应速率常数随温度而发生变化，其余是对于平行反应的正确描述。【知识模块】 化学动力学11 【正确答案】 B【试题解析】 根据活化焓与活化能的关系 Ea=rHm+nRT，可得 B。【知识模块】 化学动力学12 【正确答案】 B【试题解析】 【知识模块】 化学动力学13 【正确答案】 D【试题解析】 在一定温度范围内，活化能、指前因子可视为常数，浓度和分压的改变不大，但是温度改变时，速率常数改变较大。【知识模块】 化学动力学14 【正确答案】 C【试题解析】 【知识模块】 化学动力学15 【正确答案】 D【试题解析】 简单碰撞理论认为气相中的双分
13、子反应是两个硬球分子相撞的结果，并且在质心连线上的平动能大于临界能的碰撞才是有效的。【知识模块】 化学动力学16 【正确答案】 B【试题解析】 记忆准确即可，大部分学校不会考到这个知识点。【知识模块】 化学动力学17 【正确答案】 式中 p 为总压，则 p=2p A0 一 p0pA=2pA0 一p=(266731200)kPa=1346 kPa 代入一级反应的定积分式【知识模块】 化学动力学18 【正确答案】 =k2X =k1SKk 1 Xk 2X=k1S0XK 0Xk 1 Xk 2X由于 S 0K 0根据稳态假定(1)k1cS0k 1为零级反应。(2)k 1cS0k 1为一级反应。【知识模块
14、】 化学动力学【知识模块】 化学动力学19 【正确答案】 600 K 时【知识模块】 化学动力学20 【正确答案】 【知识模块】 化学动力学21 【正确答案】 根据稳态假定当 k2k 3A时为二级反应。【知识模块】 化学动力学【知识模块】 化学动力学22 【正确答案】 已知反应物的半衰期与反应物起始浓度成反比，这是二级反应的特征，所以反应为二级反应， 有【知识模块】 化学动力学23 【正确答案】 列出不同时刻各物的压力的变化，有p=2(pt 一 pA0)=2(64005333)kPa=2134 kPa p A=pA0p=(53332134)kPa=31 99 kPa根据二级反应的定积公式 ，则
15、在 1 000 K 时【知识模块】 化学动力学24 【正确答案】 根据二级反应的定积公式，在温度 T 时的速率系数为根据阿伦尼乌斯公式 解得 Ea=1322 kJ.mol 1 注意：这是没有将 kp 换算成 kc，这是因为温度很高，引用阿伦尼乌斯定积分式已经是很近似的计算，所以忽略了这些差别。另外这样做的目的是为了计算下一步的温度，在下一步都有 kp 的计算，得到的温度是一样的，而且计算要容易一点。再将 kp(T)和活化能的数值代入积分式，计算所需的温度 T。解得 T=1015 K 这就是反应器应控制的温度。【知识模块】 化学动力学25 【正确答案】 不同时刻参与反应各物质的浓度变化关系为从物
16、料恒算，可得 a+b=cA+cB=cA=a+ccAr= =kfcAkbcB=kfcAkb(a+bcA)=(kf+kb)cAkb(a+b)进行定积分将 t=10 s 代入，并代入其他已知值，求得在 t=10 s 时的浓度为 cA=020 mol.dm 3 ，c B=a+bcA=035 mol.dm 3 平衡浓度就是 t时的浓度，将上面积分式改写为当 t时，系统达到平衡，exp一(k f+kb)t0 ，所以cA(t)=n+6 一 cA=050 mol.dm 3【知识模块】 化学动力学【知识模块】 化学动力学26 【正确答案】 因为是双分子气相反应，所以 Ea=rHm+2RT，将过渡态理论计算速率系数的公式与阿伦尼乌斯公式相比较，得指前因子 A 的计算式为=61610 10(mol.dm3 )1 .s1【知识模块】 化学动力学27 【正确答案】 阈能与活化能的关系为 ，因为是相同分子的碰撞，所以用简单碰撞理论计算反应的指前因子 A 的公式为=26710 8(mol.dm3 )1 .s1 =26710 11(mol.dm3 )1 .s1【知识模块】 化学动力学28 【正确答案】 比较两种结果，用简单碰撞理论计算的指前因子 A 的值大，这主要是模型与实际分子有差距，要用方位因子 P 加以校正。【知识模块】 化学动力学
