大学无机化学第三章试题及答案

5.下面说法你认为正确与否?说明理由。

(1) 反应的级数与反应的分子数是同义词。

(2) 在反应历程中,定速步骤是反应速率最慢的一步。 (3) 反应速率常数的大小就是反应速率的大小。

(4) 从反应速率常数的单位可以判断该反应的级数。

四 计算题

1. 一氧化碳与氯气在高温下作用得到光气(COCl2),实验测得反应的速率方程为:

d[COCl2]== k[CO][Cl2]3dt有人建议其反应机理为: Cl2

2

2Cl

Cl + CO COCl + Cl2

COCl

COCl2 + Cl

(1) 试说明这一机理与速率方程相符合;

指出反应速率方程式中的k与反应机理中的速率常数(k1,k?1,k2,k?2)间的关系。(《无机化学例题与习题》吉大版)

2.某反应Ea=82KJ/mol,速度常数k=1.2×10-2Lmol-1s-1(300K时),求400K的k。

3.下列反应C2H5Br(g)C2H4(g)+HBr(g)在650K时速度常数是2.0×10-5s-1;在670K时的速度常数是7.0×10-5s-1,求反应的活化能。

4.某化学反应在400K时完成50%需1.5min,在430K时完成50%需0.5min,求该反应的活化能。

5. 反应C2H6 → C2H4 + H2,开始阶段反应级数近似为 级,910K时速率常数为1.13dm1.5?mol ?s 。试计算C2H6(g)压强为1.33×104Pa时的起始分解速率v(以 [C2H6]的变化表示)。(《无机化学例题与习题》吉大版)

6.某反应B产物,当[B]=0.200 mol? dm-3时,反应速度是0.0050 mol? dm-3?s-1。如果:(1)反应对B是零级;(2)反应对B是一级;(3)反应对B是二级。反应速率常数各是多少?

7. 反应 2 NO(g) + 2 H2(g) → N2(g) + 2 H2O其速率方程式对NO(g)是二次、对H2(g)是一次方程。(《无机化学例题与习题》吉大版)

6

(1) 写出N2生成的速率方程式;

(2) 如果浓度以mol·dm3表示,反应速率常数k的单位是多少?

(3) 写出NO浓度减小的速率方程式,这里的速率常数k和(1)中的k的值是否相

同,两个k值之间的关系是怎样的?

8.N2O5分解的反应,400K时,K=1.4 s-1,450K时,K=43s-1,求该反应的活化能。

9.反应2A+BA2B是基元反应,当某温度时若两反应物的浓度为0.01 mol? dm-3,则初始反应速率为2.5×10-3 mol? dm-3?s-1。若A的浓度为0.015 mol? dm-3,B的浓度为0.030 mol? dm-3,那么初始反应速率为若干?

10.反应2NO+2H2N2+2H2O的反应机理为:(《无机化学例题与习题》吉大版)

(1)NO+ NON2O2(快) (2)N2O2+ H2N2O+H2O(慢) (3)N2O+H2 N2+H2O(快) 试确定总反应速率方程。

参考答案

一 选择题

1 .D 2 .A 3 . C 4 .D 5 .A 6 .D 7 .C 8 .B 9 .D 10 .C

11.B分析:表中1、2项比较:[X]不变时[Y]增大一倍,反应速率增加1倍,所以对[Y]是1次方。而比较1、3项:[Y]不变时,增加[X],速度不变,因此[X]的次方数为0,反应速度与[X]无关。

12.D

13.B 分析:活化分子百分数直接影响了反应速度。

14.B分析:达平衡时K不变(但各物质浓度通常不相等)

15.C 16.B 17. D 18.D 19.B 20.C

二 填空题

1.51; (moldm-3)-1/2s-1 2.不能;不能 3. k=2k/

4. 205.3 5. (1) A (2)D (3)B (4) C (5)A

7

6.二,v=[NO]2[O2],1.1×10-5 mol? dm-3? s-1

7. mol? dm-3,mol-1/2? dm3/2? s-1

8.反应历程,反应所需的活化能,活化分子百分数

9.同等程度降低,不同,基本不变,不变

10.不变; rHm0=Ea(正)—Ea(逆),只与始终态有关,而lnK0=/RT+rSm0/R。

三 问答题

1. 答

rHm0

2. 答

3. 答

4. 答

8

5. 答

四 计算题

1.解:

2. 解: 根据lg

K2Ea(T2?T1)= K12.303RT1T2lgK2=

Ea(T2?T1)+lgK1

2.303RT2T182?103?(400?300)=+lg(1.2×10-2) 2.303?8.314?400?300=3.57-1.92

9

=1.65

K2=44.72Lmol-1s-1

3.解:根据阿仑尼乌斯公式:lgK=

?Ea+lgA

2.303?R?650?EalgK650=+lgA

2.303R?650?EalgK670=+lgA

2.303R?670EaEalgK650+=lgK670+

2.303R?6502.303R?670Ea=2.303R{

K650?670}lg670

670?650K650650?670}lg7.0×10-5/2.0×10-5

670?650 =2.303×8.31×{

=2.27×105J/mol

4.解:设反应开始时反应物浓度为cmol/L,且反应过程中体积不变,则在T1=400K和T2=430K时反应的平均速度为:

(0.50?1.00)cc=(molL-1min-1) v1=

1.503(0.50?1.00)cc=(molL-1min-1) v2=

0.503设在T1和T2时反应的速度机理不变,则反应的速度方程式不变, 因此有v∝k,

∴k2/k1=c/(c/3)=3

∴Ea=

2.303RT1T2K2.303?8.314?430?400lg2=lg3

430?400T2?T1K1=5.23×104J/mol

=52.3KJ/mol 5.解:

6.解:(1)v=k[B] 0 k=v=0.0050(mol? dm-3? s-1)

(2)v=k[B] k=v/[B]=0.0050/0.200=0.025(s-1)

(3)v=k[B]2 k=v/[B]2=0.0050/(0.200)2=0.13( dm 3?mol-1? s-1)

7. 解:

10

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