物 理 化 学 课 内 练 习 标 准 答 案
31. 气相反应H2(g)?I2(g)?2HI(g)的速度公式为：
1????2I?M ， 其反应机理为：I2?M????k?1d[HI]?k[H2][I2]。 dtkk2H2?2I???2HI
经处理后得：
d[HI]kk?k[H2][I2]?12[H2][I2]，则此反应的表观活化能E与E1、 dtk?1E－1、E2之间的关系为：答案：A
（A） E?E1?E2?E?1 （B） E?E?1?E2?E1 （C） E?E1?E2/E?1 （D） 无法表达
1232. 在连串反应 A ??? B ??? C 中，为了得到尽可能多的B（中间产物），可利用哪
kk一组式子来计算：答案：A
k1k2)k1k2?k1k2 cB.max?a() ?k2k1?k2ln(k1)k2k1k2?k1 （A） tB.max （B） tB.max?a( cB.maxk1)k2 ?k1?k2ln(（C） tB.maxk1k1)k1k2?k1k2 cB.max?a() ?k2k1?k2ln(33. NO的氧化反应的计量式为 2NO?O2?2NO2 ，实验确定为三级反应，其速度公式
为
dCNO2dt??1???kC2??N2O2 （快） NOCO2 反应机理如下：2NO??k2kk3N2O2?O2???2NO2（慢）
（1）用“稳态”假设求证
dCNO2dt?kC2NOCO2
解：
d[NO2]?2k3[N2O2][O2] dtd[N2O2]?k1[NO]2?k2[N2O2]?k3[N2O2][O2]?0 dt
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k1[NO]2 [N2O2]?
k2?k3[O2]2k1k3[NO]2[O2]d[NO2]?2k3[N2O2][O2]? dtk2?k3[O2]由于k2?k3[O2]
d[NO2]2k1k3[NO]2[O2]2k1k3??[NO]2[O2]?k[NO]2[O2] dtk2?k3[O2]k2（2）用“平衡”假设求出
dCNO2dt的表达式？
解：对于平衡态假设：由于反应（1）达到快速平衡，K?k1[N2O2]? 2k2[NO] [N2O2]?k1[NO]2 k22kkd[NO2]?2k3[N2O2][O2]?13[NO]2[O2]?k[NO]2[O2] dtk2（3）若相对于k1、k2、k3 有E1、E2、E3，则总反应2NO?O2?2NO2所对应的表观
活化能E是多少？（即E与E1、E2、E3的关系式）
解：
2k1k3dlnkEk? E?E1?E2?E3 ?2kdTRT234. 某物质按一级反应进行分解。已知25℃时反应完成40％需要时间为50分钟。如果反应
在50℃时完成40％需要时间为10分钟试求：（1）25℃时反应的半衰期；（2）25℃时以秒为单位的反应速率常数；（3）该反应的活化能。（4）50℃时完成80％反应所需要的时间。
解：一级反应进行分解：25℃时：
1111k298K?ln?ln?0.01022min?1?1.703?10?4s?1
t1?y501?40% t1(298K)?2ln2ln2??4070s?67.84min ?4k2981.703?10 k323K?ln1t111?ln?0.05108min?1?8.514?10?4s?1 1?y101?40%第 47 页 共 54 页
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8.514?10?4E11k2E11dlnkE ln?(?)ln?(?) ??42k1RT1T21.703?108.314298323dTRT E?51518J?51.52kJ
t?1k323Kln111?ln?1890s?31.5min 1?y8.514?10?41?805. 某一均相催化反应机理可以表示为：
k1k2????S?K?X???R?K ???k?1（中间络合物）（产物）（催化剂）（反应物）（催化剂）设反应物和催化剂的起始浓度分别为CS0和CK0，而且CS0??CK0，假设
k?1dCRk2k1CK0CS0?。并讨论两种极端情形??k2，试证明反应有下列表达式：dtk1CS0?k?1（1）k1CS0??k?1；（2）k1CS0??k?1时速率表达式将具有何种形式？ 解：
dCR?k2[X] dtd[X]?k1[S][K]?k?1[X]?k2[X]?k1[S0?X][K0?X]?k?1[X]?k2[X] dtd[X]?k1[S0][K0?X]?k?1[X]?k2[X]?0 dt
由于[S0]?[K0]，根据稳态假定， [X]?k1[S0][K0]k[S][K0] 由于：k?1?k2 [X]?10
k1[S0]?k?1?k2k1[S0]?k?1kk[S][K0]dCR?k2[X]?120 dtk1[S0]?k?1（1）k1CS0?k?1 （2）k1CS0?k?1
dCRk1k2[S0][K0]k1k2??[K0]?k[K0]为零级反应； dtk1[S0]?k?1k1dCRk1k2[S0][K0]k1k2??[S0][K0]?k[S0][K0]为一级反应； dtk1[S0]?k?1k?136. 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
k?4.0?1010?1.45?105Texp() mol－1.dm3.s－1。
RT－
（1）求在600K，当反应物A的初始浓度为0.1mol·dm3时，此反应的半衰期；
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（2）求此反应在300K时的阿累尼乌斯（Arrhenius）活化能；
1????（3）如果上面的反应是通过下述历程进行的：A????B k2kk3B?A???C k4C???P
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。
1.45?105 解：（1）600K时，k?4.0?10?600exp(?)?0.2330mol?1.dm3.s?1
8.314?60010 t1?211??42.9s kc00.2330?0.12dlnk1.45?1051215?RT(?)?RT?1.45?10 （2）Ea?RT 2dT2TRT2 ?1.4625?10J?146.25kJ （3）
5d[P]?k4[C] dtk1[A]d[B] ?k1[A]?k2[B]?k3[A][B]?0 [B]?k2?k3[A]dt 根据稳态假定：
k3k1k3[A]2d[C] ?k3[A][B]?k4[C]?0 [C]?[A][B]?k4k2?k3[A]dtk1k3k4[A]2d[P]?k4[C]? dtk2?k3[A]当k2?k3[A]时，
第十一章 表面现象
1. 半径为r的球形肥皂泡内的附加压力是：?p?d[P]k1k3k4?[A]2?k[A]2为二级反应 dtk24?。 r2. 液滴的半径越小，饱和蒸气压越 大 ，液体中的气泡半径越小，气泡内液体的饱和蒸气
压越 小 。
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3. 已知20℃时，水－空气的表面张力为7.275×102Nm-1，当20℃和p0下可逆地增大水的
－
表面积4cm2时，物系的?G将是：答案：A （A） 2.91×10
－5
J （B） 2.91×10
－1
J （C） －2.91×10
－5
J （D） －2.91×101J
－
4. 在相同的温度下，同一液体被分散成具有不同曲率半径的分散物系时，将具有不同的饱
和蒸气压。以p平、p凹、p凸分别表示平面、凹面和凸面液体上的饱和蒸气压，则三者之间的关系是：答案：C
（A）p平>p凹>p凸 （B） p凹>p平>p凸 （C） p凸>p平>p凹 （D） p凸>p凹>p平 5. 通常称为表面活性物质的就是指其加入液体中后：答案：D
（A）能降低液体表面张力 （B） 能增大液体表面张力 （C）不影响液体表面张力 （D） 能显著降低液体表面张力
6. 讨论固体对气体的等温吸附的Langmuir理论，其最重要的基本假设为：答案：C
（A）气体是处在低气压 （B） 固体表面的不均匀性 （C）吸附是单分子层的 （D） 吸附是多分子层的
7. 憎液固体其表面不能为液体所润湿，其相应的接触角? 是：答案：B
（A）? ＝ 900 （B） ? > 900 （C） ? < 900 （D）? 可以是任意角度 8. 液体在能被它完全润湿的毛细管中，上升的高度反比于：答案：B
（A）空气的压力 （B） 毛细管半径 （C） 液体的表面张力 （D） 液体的粘度 9. 当表面活性物质加入溶剂后，所产生的结果是：答案：A （A）
d?d?d?d? < 0 正吸附（B） > 0 负吸附 （C） > 0 正吸附 （D） < 0 负吸附 dcdcdcdc10. 描述固体对气体的吸附的BET公式，是在Langmuir理论的基础上发展而得到的，它与
Langmuir理论的最重要的区别是：答案：A
（A）吸附是多分子层的 （B） 吸附是单分子层的 （C）吸附作用是动态平衡 （D） 固体表面是均匀的 11. BET公式的最主要的用途之一在于：答案：D
（A）获得高压下的吸附机理 （B） 获得吸附等量线 （C）获得吸附等压线 （D） 测定固体的比表面 12. 对大多数液体其表面张力随温度的变化率
d?是：答案：A dT第 50 页 共 54 页