第十二章 化学动力学基础(二) 下载本文

化学动力学基础(二)

一、简答题

1.为什么要在简单碰撞理论中要引入概率因子P?定性地比较下列三个反应概率因子P的大小: (1)Br+Br→Br2

(2)CH4+Br2→CH3Br+HBr

(3)C2H5OH+CH3COOH=C2H5OOOCCH3+H2O 2.过渡态理论中势能垒值Eb与零点能差值E0有何关系? 3.简述碰撞理论和过渡态理论所用的模型、基本假设和优缺点? 4.碰撞理论中为什么要引入概率因子P,P小于1的主要原因是什么?

5.化学反应动力学分为总包反应、基元反应和态-态反应三个层次,何谓态-态反应?它与宏观反应动力学的主要区别是什么?当前研究分子反应动态学的主要实验方法有哪几种?

6.何谓受激单重态和三重态?荧光和磷光有何异同?电子激发态和能量衰减通常有多少种方式?

7.根据碰撞理论,温度增加反应速率提高的主要原因是什么? 8.光化学反应与热反应相比较有哪些区别?

9.光化学反应对于温度为什么不如热反应敏感?为什么还与温度有关?

二、证明题

?1.对于等容下的单分子基元反应,请证明标准活化焓??rHm与活化能的关系是

???rHm?Ea?RT

2.对气相基元反应2A→B,请证明:

???E??H?(1)标准活化焓??与阈能的关系为EHcrmcrm3RT 2????RT??1rSm(c)(c)exp[]e2 (2) Arrhenius指前因子为 A?LhR三、计算题

1.将1.0g氧气和0.1g氢气于300K时在1dm-3的容器内混合,试计算每秒钟内单位体积内分子的碰撞数为若干?设氧气和氢气为硬球分子,其直径分别为

0.339nm和0.247nm。

[答案:zAB?2.77?1035m?3?s?1]

2.在298K时某化学反应,如果加催化剂,可使其活化熵和活化焓比不加催化剂时分别下降10J?K?1?mol?1和10kJ?mol?1,试求不加催化剂与加了催化剂的两个速率常数的比值. [答案:

k1?0.0588] k23.气相双原子反应2A→产物,活化能为100kJ?mol?1,A的摩尔质量为

60?10?3kg?mol?1,直径为3.5?10?10m,用碰撞理论计算反应在300K时的反应速率常数。[答案:k?2.94?10?7dm?3?mol?1?s?1] 4.某有机物的异构化反应时单分子反应,其中lnk/s?11.352?104?32.73?,求

T/K?323K时反应的表观活化能Ea和??.4kJ?mol?1;rSm。[答案:Ea?112?1?1?J?K?mol] ??S?18.16rm5.一股分子束通过一个长为5cm的室,其中含有300K、6.67?10?3Pa压力下的惰性气体,束强度减至20%。分子与惰性气体碰撞截面是多少?[答案:

?(ur)?2.77nm2]