中学化学竞赛试题-影响反应速率的条件.pdf

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1、1中学化学竞赛试题资源库影响反应速率的条件A 组组1下列情况，反应速率不加快的是A 在空气中燃着的木条插入盛有纯氧的瓶中B 用煤粉代替煤块燃烧C 锌粉和碘粉的混合物中滴入水D 用 0.01mol/L 的盐酸代替 1mol/L 的盐酸与铁反应制取氢气2一氧化氮与一氧化碳都是汽车尾气里的有害物质，它们能缓慢地起反应生成氨气和二氧化碳。对此反应，下列叙述中正确的是A 使用催化剂不能改变反应速率 B 使用催化剂能改变反应速率C 改变压强对反应速率没有影响 D 降低压强能加大反应速率3对于反应 N2O22NO 在密闭容器中进行，下列条件中哪些能加快该反应的化学反应速率A 缩小体积使压强增大 B 体积不变

2、充入氮气使压强增大C 体积不变充入氦气使压强增大 D 使体积增大到原来的 2 倍4催化剂能加快化学反应速率的原因是A 能降低反应所需要的能量B 加快分子运动的速率，增加分子碰撞的机会C 催化剂并没有参与反应，所以能改变化学反应速率D 以上说法均不对5升高温度能加快反应速率的主要原因是A 加快分子运动的速率，增加分子碰撞的机会 B 降低反应物分子的能量C 增大活化分子的百分数 D 以上说法均对6能增加反应物分子中活化分子的百分数的是A 升高温度 B 使用催化剂 C 增大压强 D 增加浓度7反应 2AB3C，在 20进行时其 VA5molL1s1。已知温度每升高 10，此反应速率增大到原来的 2

3、倍，则当其它条件不变时，温度升高至 50时，此反应中 VC是A 20 molL1s1 B 40 molL1s1C 60 molL1s1 D 15 molL1s18在恒温恒容条件下，能使 A（g）B（g）C（g）D（g）正反应速率增大的措施是A 减小 C 或 D 的浓度 B 增大 D 的浓度C 减小 B 的浓度 D 增大 A 或 B 的浓度9对于反应 MNP，如果温度每升高 10，化学反应速率增大到原来的 3 倍。在 10时，完成反应 10需要 81min，将温度提高到 30时，完成反应的 10需要的时间为2A 9min B 27min C 135min D 3min10对某一可逆反应来说，使用

4、催化剂的作用是A 提高反应物的平衡转化率 B 以同样程度改变正逆反应的速率C 增大正反应速率，减小逆反应速率 D 改变平衡混合物的组成11设 CCO22CO H0 反应速率为 V1，N23H22NH3 H0 反应速率为 V2，对于上述反应，当温度升高时，V1和 V2的变化情况为A 同时增大 B 同时减小 C 增大，减小 D 减小，增大12把下列四种溶液分别加入四个盛有 10mL 2molL1盐酸的烧杯中，均加水稀释到 50mL，此时 X 和盐酸缓慢反应，其中反应最快的是A 1015mL、3molL1的 X 溶液 B 1030mL、1molL1的 X 溶液C 1030mL、2 molL1的 X

5、溶液 D 1010mL、4molL1的 X 溶液130.1mol/L Na2S2O3溶液和 0.1mol/L H2SO4溶液各 5mL 跟 10mL 水混合，反应速率为 v1mol/(L.s)；0.2mol/L Na2S2O3溶液和 0.2mol/LH2SO4溶液各 5mL 跟 20mL 水混合，反应速率为 v2mol/(L.s)。则在相同条件下，v1和 v2的关系是A v1v2 B v1v2 C v1v2 D 不能确定14对于反应：N2O22NO 在密闭容器中进行，下列条件中哪些能加快该反应的反应速率（假定温度不变）A 缩小体积使压力增大 B 充入 N2，保持压强不变C 体积不变充入稀有气体

6、使压强增大 D 减小压强使体积增大15右图曲线 a 表示放热反应 X(g)Y(g)Z(g)M(g)N(s)进行过程中 X 的转化率随时间变化的关系。若要改变起始条件，使反应过程按 b 曲线进行，可采取的措施是A 升高温度 B 加大 X 的投入量C 加催化剂 D 增大体积16已知反应 3A（g）B（g）C（s）4D（g）Q，右图中 a、b 表示一定条件下，D 的体积分数随时间 t 的变化情况。若要使曲线 b 变为曲线 a，可采取的措施是增大 B 的浓度 升高反应温度 缩小反应容器的体积（加压） 加入催化剂A B C D 17将 Ag 块状碳酸钙跟足量盐酸反应，反应物损失的质量随时间的变化曲线如下

7、图的实线所示，在相同的条件下，将 Bg 粉末状碳酸钙与同浓度盐酸反应，则相应的曲线（图中虚线所示）正确的是318进行如下实验，在 A 锥形瓶中放入 10g 绿豆大小的碳酸钙，在 B 锥形瓶中放入5g 粉末状的碳酸钙，分别加入 50mL 1mol/L 盐酸，下图中能正确表示实验结果的是（注：x 一时间、y锥形瓶中碳酸钙减少的质量）A B C D19碳酸钙与稀盐酸反应（放热反应）生成的 CO2的量与反应时间的关系如右图所示。下列结论中不正确的是A 反应开始 2min 内平均反应速率最大B 反应 4min 后平均反应速率最小C 反应开始 4min 内温度对反应速率的影响比浓度大D 反应在第 2min

8、 到第 4min 间生成 CO2的平均反应速率为 v（CO2）0.1molmin120某学生用纯净的 Cu 与过量浓 HNO3反应制取 NO2，实验结果如图所示，对图中曲线的描述正确的是A OA 段表示开始时，反应速率稍慢B AB 段表示反应速率较快，可能因为产物有催化作用C BC 段表示反应速率最快，在该时间内收集到的气体最多D OC 线表示随时间增加，反应速率逐渐增大21用右图所示的实验装置进行实验 X 及 Y 时，每隔半 min 分别测定放出气体的体积。下图中正确表示实验 X 及 Y 的结果的是实验所用的酸X25mL 0.2mol/LY50mL 0.1mol/L A B C D22一定质

9、量的 Na、K 分别投入一定量的稀盐酸中，在相同条件下产生氢气的体积随时间变化的曲线如图中a、b 所示，则下列说法中正确的是4A 投入的 Na、K 物质的量一定相等B 曲线 a 对应的反应使用了催化剂C 曲线 a 代表 K 的反应，曲线 b 代表 NaD 两反应中盐酸必须是足量的23下列反应中“加入物质”能起催化作用的是A 在 H2O2分解反应中， “加入 MnO2”后反应速率加快B 在锌粒与稀硫酸反应中， “加入几滴硫酸铜溶液”后，产生氢气的速率加快C 醋酸钠在水溶液中水解缓慢， “加入几滴盐酸”后，水解速率加快D 苯的硝化反应中“加入浓硫酸”后，反应速率加快E 实验室电解水时， “加入少量

10、氢氧化钠溶液”后，产生气体的速率加快24A（气）B（气）C（气）的平均反应速率为 0.001mol/(Ls)，温度每升高 10，反应速率增大到原来的 3 倍。当温度升高了 50，在此条件下反应进行 10s 后，物质 C的浓度为 。25右图为反应 A（s）D（g）E（g）Q的逆反应速率随时间的变化情形，试根据此曲线填写下表。时刻时间可能采取的措施体系中平衡移动的方向334556726把除去氧化膜的镁条投入到稀盐酸的试管中，发现氢气发生的速率变化情况如右图所示。其中 t1t2速率变化的主要原因是 ，t2t3速率变化的主要原因是 。27氯酸钾和亚硫酸氢钠发生氧化一还原反应生成 Cl（1 价）和 S（

11、6 价）的反应速率如右图所示，已知这个反应的速率随着溶液的H增大而加快，则：（1）反应开始时，速率加快的原因为 （2）后期反应速率下降的原因为 28某中学化学小组查阅资料发现金属氧化物 A 也能催化氯酸钾的分解，且 A 和二氧化锰的最佳催化温度均在 500左右，于是对 A 和二氧化锰的催化性能进行了定量对照实验。实验时均以收满 500 mL 氧气为准其他可能影响实验的因素均已忽略。表一 用 MnO2作催化剂实验序号KClO3质量gMnO2质量g反应温度待测数据18.002.00500528.002.00500表 2 用 A 作催化剂实验序号KClO3质量gA 质量g反应温度待测数据18.002

12、.0050028.002.00500请回答：上述实验中的待测数据应是： 。完成此研容后，他们准备发表一篇研究报告，请你替他们拟一个报告的题目： 。29二氧化氮在加热条件下能够分解成一氧化氮和氧气。该反应进行到 45s 时，达到平衡（NO2浓度约为 0.0125mo/L）图中的曲线表示二氧化氮分解反应在前 25s 内的反应进程。（1）请计算前 20s 内氧气的平均生成速率 。（2）若反应延续至 70s，请在图中用实线画出 25s 至 70s 的反应进程曲线。（3）若在反应开始时加入催化剂（其他条件都不变） ，请在图上用虚线画出加入催化剂后的反应进行曲线。（4）达到平衡时 NO2的分解率为 。（5

13、）已知氮的氧化物跟 NaOH 溶液发生的化学反应如下2NO22NaOHNaNO3NaNO2H2O NO2NO2NaOH2NaNO2H2O所以实验室常用氢氧化钠溶液来吸收氮的氧化物。但在生产中却经常使用较烧碱价廉的纯碱溶液吸收氮的氧化物，纯碱溶液同样可与 NO、NO2发生类似上述的反应，并将氮氧化物刚好吸收完，试写出纯碱溶液吸收 NO 和 NO2的两个反应的化学方程式： ； 。30某高一化学课外活动小组进行下列实验。实验 1：将 0.5g 金属 X 放入装有 80mL 1mol/L 盐酸的烧瓶中，产生 H2的体积（室温下）与时间的关系如右图曲线 1 所示。实验 2：另取同样的 0.5g 金属 X

14、 与 50 mL 2mol/L 盐酸反应，产生 H2的体积（室温下）与时间的关系见右图的曲线 2。已知金属 X 是第A 族元素。根据这些信息回答下列问题：（1）判断在实验 1 中，X 与盐酸哪种物质过量，你的根据是什么？（2）计算 X 的相对原子质量（室温下，任何气体的摩尔体积为 24.4L/mol） 。6（3）请画出制取 H2并能测量 H2体积的装置图。（4）若用 0.5g 金属 X 与 50mL 2mol/L 盐酸反应，要获得曲线 3，请说出两种不同的方法。B 组组31在化工生产中，如果要加快反应速率，应该优先考虑的科研方向是A 提高设备强度，以便加压 B 选择适宜的催化剂C 采用高温 D

15、 用块状反应物代替粉末状反应物32对于一个化学反应，下列说法正确的是（注：H表示等压条件下的化学反应的热效应，H0，放热；H0，吸热。A H越负，其反应速率越快 B H越正，其反应速率越快C 只要有催化剂，那么反应肯定加速 D 以上三种说法都不正确33下列各图中，表示正反应是吸热反应的是 A B C D34反应 ABC 的反应速率方程式为：vkc(A)c(B)，v 为反应速率，k 为速率常数。当 c(A)c(B)1mol/L 时，反应速率在数值上等于速率常数。下列说法正确的是A c(A)增大时，v 也增大 B c(B)增大时，k 也增大C 升高温度时，k 值不变 D 升高温度时，v 值不变35

16、参照反应 BrH2HBrH 的能量对反应历程的示意图，下列叙述中正确的是A 正反应为吸热的B 正反应为放热的C 加入催化剂，该化学反应的反应热不变D 加入催化剂可增大正反应速率，降低逆反应速率36漂白剂亚氯酸钠（NaClO2）在常温与黑暗处可保存一年。亚氯酸不稳定可分解，反应的离子方程式为：5HClO24ClO2HCl2H2O。向 NaClO2溶液中滴加 H2SO4，开始反应缓慢，随后反应迅速，其原因是A 在酸性条件下亚氯酸的氧化性增强 B 溶液中的 H起催化作用C ClO2逸出，使反应的生成物降低 D 溶液中的 Cl起催化作用37亚硫酸钠和碘酸钾在酸性溶液中发生以下反应： Na2SO3 KI

17、O3 H2SO4 Na2SO4 K2SO4 I2 H2O（1）配平上面的氧化还原反应方程式，将系数填入方框中。（2）其中氧化剂是 ，若反应中有 5 mol 电子转移，则生成的碘是 mol。（3）该反应的过程和机理较复杂，一般认为发生以下反应：IO3SO32IO2SO42 （反应速率慢）7IO22SO32 I2SO42 （反应速率快）5I6H IO33I23H2O （反应速率快）I2SO32H2O 2ISO422H （反应速率快）根据上述步骤推测该反应总的反应速率由 应应决定（填写上述四步反应的序号） 。（4）若预先加入淀粉溶液，由上述四步反应可以看出必须在 离子消耗完全时，才会有使淀粉变蓝的现

18、象产生。38以下是著名的碘时钟实验已知在酸性溶液中，碘酸钾和亚硫酸钠会发生如下一些反应IO33HSO33SO423HI（慢）IO35I6H3I23H2O（慢）I2HSO3H2O2ISO423H（快）分别配制下面三种溶液。溶液 A：0.9g 碘酸钾溶于少量温水中，再稀释到 500 mL。溶液 B：0.45g 亚硫酸钠配成溶液，稀释到 500 mL。溶液 C：取 5g 可溶性淀粉，放在小烧杯中，加入 25 mL 冷水，搅拌成悬浊液。另取200mL 水加热至沸，趁沸腾时倒入淀粉悬浊液并迅速搅拌，使淀粉糊化、溶解。到溶液冷却后边搅拌边慢慢加入 12.5mL 浓硫酸，最后也稀释到 500mL。溶液 D：

19、200 mL 水50 mLA 液50mL C 液溶液 E：225 mL 水25 mLA 液50mL C 液试回答下列问题、（1）根据实验原理，化学反应速率由那步反应决定 。填、（2）当哪种离子耗尽时才能见到溶液变蓝色_.(选填：I、HSO3、H、IO3)（3）在盛放 D 液和 E 液的两只烧杯里同时加入 50 mLB 液。D、E 两烧杯哪个溶液先变蓝色_(填：D、E)（4）为研究温度对反应速率的影响准备三份 E 液（各 300 mL，配法同上） 、用三支量筒分别量取 50mL B 液，同时把三份 B 液分别加入下述不同温度的三份 E 液中。a 第一份放在石棉网上加热到 50左右，b 第二份维持

20、在室温，c 第三份浸在冰水里冷却到近冰点。先变蓝色的是_。 （填：a、b、c）39某化学反应 2ABD 在四种不同条件下进行，B、D 起始浓度为 0，反应物 A 的浓度（mol/L）随反应时间（min）的变化情况如下表：根据上述数据，完成下列填空：（1）在实验 1，反应在 10 至 20min 时间内平均速率为 mol/(Lmin)。（2）在实验 2，A 的初始浓度 C2 mol/L，反应经 20min 就达到平衡，可推8测实验 2 中还隐含的条件是 。（3）设实验 3 的反应速率为 V3，实验 1 的反应速率为 V1，则 V3 V1（填、） ，且 C3 1.0mol/L（填、）（4）比较实验

21、 4 和实验 1，可推测该反应是 反应（选填吸热、放热） 。理由是 40已知化学反应为 aAbBdDeE，反应物 A 与 B 反应生成 D 和 E 的反应速率满足公式 vkAxBy，式中A和B分别是 A、B 的浓度，x 和 y 是相应的指数，k是速率常数。对给定的反应，是只是温度的函数，它的单位与 x、y 数值有关。在 HbCO中血红蛋白（Hb）与一氧化碳（CO）的结合力比 HbO2中血红蛋白（Hb）与氧气（O2）的结合力大 200 倍。当空气中的 CO 浓度达到 50 ppm 以上，人体就会感到缺氧，这时，血液中羰基血红蛋白（HbCO）达到 10，通常人肺血液中 O2的溶解浓度达1.6106

22、mol/L，而其中血红蛋白的浓度稳定在 8106mol/L。（1）设速率常数 k2.1106L/(mols)（37） ，求氧血红蛋白（HbO2）的生成速率。（2）在 CO 中毒的情况下，需要将 HbO2的生成速率提高到 1.1104L/(mols)，试计算这时所需 O2的浓度是多少。 （假设血液中血红蛋白的浓度恒定） ，如果血液中氧浓度与进入肺的氧分压成正比，试提出一个实际可行的解决问题的方案。41在敞开容器中，高锰酸钾溶液跟草酸反应时，当把两稀溶液混合后，一小段时间内溶液颜色变化不大，但不久突然褪色。反应的化学方程式：2KMnO43H2SO45H2C2O4K2SO42MnSO410CO28H

23、2O。据你分析，高锰酸钾溶液紫色突然褪色的原因是什么？42温度对反应速率的影响可用阿伦尼乌斯公式的一种形式表示：211212303. 2lgTRTTTEkk式中 k1、k2分别为温度 T1、T2时某反应的速率常数；E 为反应的活化能（单位：kJ/mol） （假定活化能在温度变化范围不大时是常数） 。又对同一反应，在不同温度下反应速率常数与反应时间的关系如下：1221ttkk（1）现知在 300K，鲜牛奶 5 小时后即变酸，但在 275K 的冰箱里可保存 50 小时，牛奶变酸反应的活化能是多少？（2）若鲜牛奶存放 2.5 小时后即变酸，则此时温度为多少？C 组组43单位时间单位体积内分子碰撞的次

24、数符合公式：Z2（n）22MRT /，求出 Z 的单位。44计算出 0下每秒钟每立方厘米压力为 1.0 atm 的氢气分子的碰撞次数45用三个并列的火车轨道运送宽度为 14 英尺的火车，最外面的两个轨道的中心间的距离最少须为多少？由此解释为什么一个分子的有效碰撞直径为 2。46运用动力学知识解释为什么下列因素能够加快化学反应的速率：（1）催化 （2）加热升温 （3）增加浓度。947温度每升高 10，一般化学反应的速率也增加约 1 倍。试用碰撞理论解释。48由下图指出反应：ABMN 的烙变为多少？49由上图指出反应：MNAB 的活化能为多少？50参见上图，如果加入催化剂则反应：ABM 十 N 的

25、活化能要小于 x，试作解释。51说出活化分子与普通分子的区别。52试解释为什么过渡态不能列为单独的一种化学物质。53N2O 在气态氮中分解成 N2和 O 是一个二级反应，且k(5.01011Lmol1s1)e29000k/T，那么此反应的活化能是多少？54在氩气氛下，N2O 分解为 N2和 O2为二级反应，其速率常数为k（5.01011Lmol1s1）e29000K/T试计算此反应的活化能？55CH3Cl 在水中的水解反应是一级反应，其反应常数为 3.321019s1（25）和3.13109s1（40） 。试计算此反应的活化能？56某二级反应在 800下的速率常数为 5.0103Lmol1s1

26、s1，活化能为45kJmol1，试计算在 875下的速率常数？571，2二氯乙烯由反式转变为顺式的异构化反应的活化能为 55.3kcalmol1，此反应的H 为 1.0kcal。计算该异构化的逆过程顺式转变为反式的 E。58乙烯氧化物分解为 CH4和 CO 为一级反应，其速率常数满足如下方程：lgk（s1）14.341.25104K/T（1）计算此反应的活化能 （2）670K 时的 k 值。59某反应加人催化剂时，其反应活化能比不加催化剂时的活化能小 14.7kJ/mol。计算 420K 时加入催化剂反应的速率常数增加了多少倍，以及此反应的逆反应加人催化剂后速率常数增加的倍数？60N2O4气体

27、分解为 NO2为一级反应，l时该反应的是值为 4.5103s1，活化能为 58 kJmol1。计算是值为 k1.0104 s1时此反应的温度？61生物学家定义 Q10为 37下的速率常数与 27下的速率常数的比值。计算 Q10为 2.5 时反应的活化能？62H2和 I2在气相中经双分子反应形成 HI。反过来，HI 经双分子反应分解为 H2和10I2。两反应的活化能分别为 163 kJmol1和 184 kJmol1，温度均在 100左右。试从这些数据中预测 100下气体反应 H2十 I22HI 的H。63CH3Cl 的水解是一级反应，在 25时 k3.321010 s1，在 40时k3.131

28、09s1，求此反应的活化能。64某二级反应在 800时 k5.0103Lmol1s1，活化能为 45kJmol1，求在 875时速率常数为多少？65乙醛分解成 CH4和 CO 是一级反应，其速率常数可以表示为logk14.341.25104K/T（k 的单位为 s1）那么（1）求此反应的活化能， （2）求 670K 时 k 的值。66N2O4分解为 NO2是一级反应，1时其速率常数 k4.5103s1，反应的活化能为 58kJmol1，求当温度为多少时其速率常数 k1.00104s1？67500K 时气相反应：H2O 十 O2OH 的H72kJ，E77kJmol1，估算两个羟基反应生成 H2O

29、 和 O 的 E值为多少？68H2和 I2在气相中反应生成 HI，HI 又在气相中分解为 H2和 I2，这两个反应的活化能分别为 163 和 184kJmol1，反应温度约为 100。由以上数据预测 100时反应H2I22HI 的H 值为多少？ 69比较不稳定中间态与过渡态也即活化配合物的不同。70当温度从 18升到 28时，某一化学反应的反应速率增加一倍，试求活化能。71反应：AB产物的活化能是 24.6heal/mol，40时其产物的生成速率为0.133mol/Lmin，那么 80时其生成速率为多少？721，2 一二氯乙烯异构反应（反式顺式）的活化能是 24.0kcal/mol，H 为1.

30、0kcal，则其逆反应（顺式反式）的 E为多少？73对于化学反应：ABCD，如果 A 的初始浓度增加一倍时初始反应速率也增加一倍，如果 B 的初始浓度增加一倍时初始反应速率为原来的四倍。则问：（1）各反应物的反应级数是多少？（2）总反应级数是多少？（3）此反应是否是基元反应？试作解释。74什么是“可接受”的机理？有没有已证实的机理？75催化剂能够提高下列反应的反应速率：2NO24CON24CO2 2NO2CON22CO2试说明其具有的重大意义。76气态 2 一碘代丁烷在碘蒸气中从 D 型旋光异构体转化到 L 型旋光异构体反应的速率方程为：速率kP（A）P（I2）1/2，其中 A 指 D 型旋光

31、异构体（在速率方程的表达式中以气体的分压代替浓度是合理的） 。试用反应机理来解释速率方程中的分数指数。77研究 (iC3H7O)2POF 在不同酸溶液中的水解反应，在一定温度下其一级表现反应常数 k 只与 pH 值有关，而与缓冲溶液的种类及浓度无关。当 pH 值在 47 之间时，k基本上是一常数，当 pH 值小于 4 或大于 7 时 k 都增加。试解释造成这一现象的原因。78有化学反应：AB1E2D CG2E2H，其中 E1、E2为该反应的活化能。11（1）vA、vD分别是用物质 A、D 表示反应的化学反应速率，则 vA与 vD的关系为 。（2）对于反应，若起始浓度 cCa，cG2a，cH0，

32、则用各物质表示的反应速率与时间的关系示意曲线为下图中的 （填序号） 。 A B C D（3）若 E1E2，将两反应的温度分别从 500升至 1000，则反应的速率增加值v与反应速率的增加值 v相比，其关系为 。79环戊二烯（沸点 40）易于气相中双聚合：2C5H6（g）C10H12（g） 。为了研究这一反应的动力学，将 0.50cm3的液态环戊二烯（密度为 0.802g/cm3放入事先已抽成真空的 1000cm3密闭容器中。（1）计算当容器升温至 130时，容器的瞬时起始压强（p0）为多少？（已知相对原子质量：C 为 12.0，H 为 1.0）（2）维持温度在 130，测得不同时刻的容器总压（

33、p总）如下：t（分）102030405060p总（kPa）18.0716.6215.6314.8714.3313.88推导 C5H6分压（p1）与 p0和 p总的函数关系，并计算各时刻的 C5H6的分压。（3）推证该反应的反应级数。已知对于反应：A生成物，各简单级数反应的速率公式如下：零级：cc0kt 一级：lnclnc0kt二级：1/c1/c0kt 三级：1/c21/c022kt其中 c0为反应物起始浓度，c 为 t 时刻反应物浓度，k 为速率常数。（4）计算反应的速率常数。（5）计算转化率达 80时所需时间。80在含有缓冲介质的水溶液中，300K 时，研究某无机物 A 的分解反应：A(l)

34、B(g)H2O(l)假定气态产物B在水中不溶，有以下实验事实：（1）固定A溶液上部的体积，在不同时间t下测定产物B气体的分压P，作Pt曲线，可得lgP/(PP)kt，式中P为时间足够长时，A(l)完全分解所产生的B(g)的分压，k为一常数。（2）改变缓冲介质，在不同的pH下进行实验，作lg(t1/2/S)pH图，可得一条斜率为1，截距为lg0.693/k的直线。k为实验速率常数，t1/2的单位为秒（s） 。请回答下列问题：（1）从上述实验结果出发，试求该反应的实验速率方程。（2）有人提出如下反应机理：12A + OH-I + H2Ok1k-1 IB+OH-k2式中k1，k1，k2分别为相应基元

35、反应的速率常数，你认为上述反应机理与实验事实是否相符，为什么？81环丙烷的异构化反应可视为理想气体反应，其反应方程式为：研究表明，在一定压力范围内反应物的半衰期与其初始浓度无关。实验测得半衰期数据为：800K 下半衰期 t1/2（800K）184s，750K 下半衰期 t1/2（750）2880s。（1）求环丙烷异构化反应的表观活化能 Ea。研究者提出环丙烷异构化反应的机理如下：第一步：环丙烷分子（A）发生碰撞，碰撞分子的能量重新分配，获得能量的环丙烷分子变为活化分子 A*：AAA*A第二步：活化分子转化为丙烯（B）：A*B（2）由上述反应机理推导环丙烷异构化反应的速率方程；讨论反应的初始压力

36、对反应级数的影响。82NO 是大气的污染物之一。它催化 O3分解，破坏大气臭氧层；在空气中易被氧化为 NO2，氮的氧化物参与产生光化学烟雾。空气中 NO 最高允许含量不超过 5mg/L。为此，人们一直在努力寻找高效催化剂，将 NO 分解为 N2和 O2。（1）用热力学理论判断 NO 在常温、常压下能否自发分解（已知 N2、NO 和 O2的解离焓分别为 941.7kJ/mol、631.8kJ/mol 和 493.7kJ/mol） 。（2）有研究者用载负 Cu 的 ZSM5 分子筛作催化剂，对 NO 的催化分解获得了良好效果。实验发现，高温下，当氧分压很小时，Cu/ZSM5 催化剂对 NO 的催化

37、分解为一级反应；若 NO 分压相同，在 673K 和 723K 时，NO 的转化数分别为 1.91s1和5.03s1（注：转化数为单位时间每个活性中心上 NO 分解的分子数） 。试求 NO 在该催化剂上分解反应的活化能。（3）考察催化剂的活性常用如右图所示的固定床反应装置。反应气体（NO）由情性载气（He）带入催化剂床层，发生催化反应。设混合气中 NO 的体积分数为 4.0%，混合气流为 4.010cm3/min（已换算成标准状况） ，反应管中固体催化剂体积为 2.0cm3，表面活性中心（Cu）含量 1.0106mol，反应温度为 723K，并设催化剂床层各处反应速率均等。试计算 NO 分解反

38、应的转化率。（4）研究者对 NO 在该催化剂上的分解反应提出如下反应机理：NOM1kNOM 1132NOM2kN22OM 22OMO22M（快） 3M 表示催化剂活性中心，NO 为弱吸附，NOM 浓度可忽略。试根据上述机理和 M的物料平衡，推导反应的速率方程，并解释当 O2分压很低时，总反应表现出一级反应动力学特征。生物体内重要氧化还原酶大都是金属有机化合物，其中的金属离子不止一种价态，是酶的催化活性中心。研究这些酶的目的在于阐述金属群参与的氧化过程及其电子传递机理，进而实现这些酶的化学模拟。83超氧化物歧化酶 SOD（本题用 E 为代号）是生命体中的“清道夫” ，在它的催化作用下生命体代谢过

39、程产生的超氧离子才不致过多积存而毒害细胞：2O22HEO2H2O2今在 SOD 的浓度为 co(E)0.400106molL1，pH9.1 的缓冲溶液中进行动力学研究，在常温下测得不同超氧离子的初始浓度 co(O2)下超氧化物歧化反应的初始反应速率 ro如下：co(O2)/molL17.69103.331052.00104ro/molL1s13.851031.671020.100（1）依据测定数据确定歧化反应在常温下的速率方程 rkc(O2)n的反应级数。（2）计算歧化反应的速率常数 k。要求计算过程。（3）在确定了上述反应的级数的基础上，有人提出了歧化反应的机理如下：EO21kEO2 EO2

40、2kEO22其中 E为中间物，可视为自由基；过氧离子的质子化是速率极快的反应，可以不予讨论。试由上述反应机理推导出实验得到的速率方程，请明确指出推导过程所作的假设。（4）设 k22k1，计算 k1和 k2。要求计算过程。14参考答案（参考答案（70）1 D2 B3 A、B4 A5 C6 A、B7 C8 D9 A10 B11 A12 C13 C14 A15 C16 D17 C18 C19 A20 A、B21 A22 A、C23 A、D24 2.43mol/L25 减少D 向左移动 增大D同时减小E 向右移动 加负催化剂26 t1t2速率逐渐增加的原因是镁条与盐酸反应放热，温度升高使反应速度加快；

41、t2t3速率减小，是因为H浓度减小，反应速率减慢。27 （1）2KClO36NaHSO33Na2SO42KCl3H2SO4 H增速度加快 （2）反应物浓度减小，生成的 H2SO4与 NaHSO3反应使H及HSO4浓度减小，速度减慢28 时间；催化效果的对照研究29 5.5104mol/(Ls) （2）图中实线 （3）图中虚线 （4）68.8% （5）Na2CO3NONO22NaNO2CO2 Na2CO3十 2NO2NaNO3NaNO2CO230 （1）盐酸过量，因在实验 2 中，使用了更多的盐酸，却获得了相同体积的 H2，说明实验 1 中盐酸是过量的。（2）24g15（3）（4）方法一：在较高

42、温度下反应（即高于 25） ；方法二：把金属 X 磨成粉末。31 B32 D33 A34 A35 A、C36 D37 （1）5、2、1、5、1、1、1 （2）KIO3 0.5 （3） （4）SO3238 （1） （2）HSO3 （3）D （4）a39 （1）0.013 （2）1.0 催化剂 （3） （4）由吸热温度升高时，平衡向右移动40 （1）2.69105mol/(Ls) （2）6.55106mol/L 要把空气中氧气的浓度增至原来的四倍以上。若采用加压空气，则其压力达 4 个大气压对人体有害，所以只能让病人吸入富氧空气或纯氧。41 对于某一确定的反应来说影响化学反应速率的因素有：浓度、温

43、度、压强和催化剂等。显然，浓度和压强不是引起高锰酸钾溶液紫色突然褪色的原因，因为反应物一开始其浓度最大，反应应该最快；在敞开容器中压强对反应无影响。而反应开始一段时间内溶液颜色变化不大，说明反应时温度变化并不大，高锰酸钾溶液紫色突然褪色的原因也并非由温度引起的。因此，运用“因果”推理，排除其余因素对反应的影响，则可推得高锰酸钾溶液紫色突然褪色的原因是由“催化剂”作用的结果。依据同样的方法分析，起催化作用的物质不是反应物，是生成物中的 Mn2+。42 （1）63.19 kJ/mol （2）308.5 K43 cm3s144 Z2.081029cm3s145 最少须为 28 英尺。因一个分子两边的

44、空隙均为。46 （1）催化剂能够降低反应的活化能，使得更多的分子具有足够的能量进行反应。（2）升高温度使获得的能量至少等于活化能的分子百分率增加。（3）增加浓度使每秒钟分子的碰撞次数增加，也即每秒钟分子的有效碰撞次数增加。47 温度每升高 10，具有活化能的分子数也增加近一倍（见下图） 。48 等于 y49 等于 xy50 催化剂能够加速反应，这表示有更多的分子具有足够的能量进行反应。而分子并没获16得更多的能量，则必定是活化能降低了。51 活化分子不稳定且不单独存在，其Hf可能为正，且其键级、键长、键角均与相似稳定的分子不同。52 过渡态所具有的能量最大，所以无论其键如何振动，产物分子的能量

45、都要低，也更稳定。53 E241kJmol154 E241kJmol155 E116kJmol156 k27.0103 Lmol1s157 E54.3kcalmol158 （1）239kJmol1 （2）5105s159 67 与它的逆反应方向相同60 1061 71kJmol162 21kJ63 E115kJmol164 k27.0103Lmol1s165 （1）E239kJmol1 （2）k4.8105s166 T283K67 E5kJmol168 H21kJ69 不稳定中间态是一种实际存在的化学物质，其原子具有正常的价键，它表示势能曲线（下图）上的最低点。而过渡态则是在反应物转化为生成物

46、的过程中所假定的具有最高能量的状态，不论其键长和键能如何变化，都趋于稳定，且其原子的价键有时不正常。70 E12.0kcal/mol71 k8011.6molL1min172 E（反）54.3kcal/mol73 （1）反应速率与 A 的浓度成正比，所以 A 的反应级数是 1；与 B 的浓度的平方成正比，所以 B 的反应级数是 2（2）总反应级数为 3。（3）不是基元反应，基元反应的反应级数等于反应物的系数，对本反应而言各反应物的级数均应为 1。74 可接受的机理是指其与当前的所有数据相符合。没有已证实的机理，因为数据总是可能有变化。75 在这些反应中使用催化剂能够使一氧化碳和氮的氧化物转化为

47、无害的二氧化碳和氨气，从而减少其污染。76 I2有少量地分解为碘原子，且易达成平衡。I22I KpP（I）2/P（I2）由此式可得碘原子的相对分压为17P（I）Kp1/2P（I2）1/2因为实际压力等于相对压力乘以标准状态压力（1 atm） ，所以碘原子与碘分子的实际压力数值上也符合上述关系式。如果在此反应中有中间步骤为碘原子加和到 A 上去，然后又被释放出来，且前一步为双分子反应（速率常数为 k2）和速控步，则：表观速率I 加和速率k2P（A）P（I）k2P（A）Kp1/2P（I2）1/2（k2Kp1/2）P（A）P（I2）1/2式中的（k2Kp1/2）就等于表观速率常数值，则这一机理与经验

48、式相符合。77 在此反应中 H和 OH均有催化作用78 （1）vA1/2vD （2）D （3）vv79 （1）20.3kPa （2）p12P总p0t（分）102030405060P1（kPa）20.3515.7910.919.398.317.41（3）以 1/p1对 t 作图，得一直线，所以该反应为二级反应 （4）1.424103（kPa1min1） （5）137min80 （1）根据上述实验事实，设反应的实验速率方程为 rkAH，由于在缓冲溶液中反应，H为常数，故可简化上式为：rkA，kkH 令1，可得ln(A0/A)kt，又A0P，APP，且温度一定，r 比例系数一定，可得lgP/(PP)

49、kt 与实验事实相符，可见，1 是对的；又据准一级反应，可得t1/2ln2/k0.693/kH 取对数，lg(t1/2/S)lg(0.693/k)lgHlg(0.693/k)pH 已知 lg(t1/2/S)pH 直线斜率1，故1，则有 lg(t1/2/S)lg(0.693/k)pH 与实验事实相符，由此可得该反应实验速率方程为 rkAH1 （2）由上述反应机理知：rk2I 应用稳态近似，dI/dtk1AOHk1H2OIk2I0 Ik1AOH/(k2k1H2O) 将式代入式得：rk2k1AOH/(k2k1H2O) 当 k1H2O k2时，则 rk2k1AOH/k1H2O 又KWHOH/H2O 将

50、式代入式，经整理得：rKWk2k1A/k1H2OkAH1，kKWk2k1/k1 可见与实验事实相符。81 （1）因为反应物的半衰期与其初始浓度无关，所以该反应为一级反应： 反应的表现活化能为 275 kJmol1（2）运用稳态法，设 A*的浓度在反应过程中不变：18环丙烷异构化反应在环丙烷初始压力很低时，表现为二级反应。当环丙烷的初始压力不太高也不太低时，反应所表现出的级数较复杂，既不是一级反应，也不是二级反应。82 （1）NO（g）1/2N2（g）1/2O2（g） rHm85.9kJ/mol rSm0（反应前后气体的总分子数没变化） rGm85.9kJ/mol0，自发进行。（2）Ea78kJ