《11-化学动力学基础-2答案-考研试题文档资料系列.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《11-化学动力学基础-2答案-考研试题文档资料系列.doc（56页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第十一章 化学动力学基础(二) 答案一、选择题 ( 共72 题 )1. 1 分 (6001) (C) 2. 2 分 (6002) (C) 3. 2 分 (6003) (C)4. 2 分 (6004) (B) 5. 2 分 (6005) (C) 6. 2 分 (6006) (B)7. 2 分 (6007) (C) 8. 2 分 (6022) (A) 9. 2 分 (6024) (D)10. 1 分 (6030) (C) 11. 2 分 (6031) (C) 12. 1 分 (6034) (C)13. 2 分 (6035) (C) 14. 2 分 (6037) (B) 15. 1 分 (6039)
2、 (C)16. 1 分 (6040) (D) 17. 2 分 (6048) (D) 18. 2 分 (6049) (C) 19. 2 分 (6101) (A) 20. 1 分 (6102) (D) 21. 2 分 (6103) (C)22. 2 分 (6104) (C) 23. 2 分 (6105) (C) 24. 2 分 (6108) (B)25. 2 分 (6109) (A) 26. 2 分 (6111) (B) 27. 1 分 (6173) (C)28. 2 分 (6177) (C) 29. 2 分 (6178) (A) 30. 2 分 (6179) (C) 31. 2 分 (6181)
3、 (D) 32. 1 分 (6182) (B) 33. 1 分 (6208) (A) 34. 2 分 (6209) (B) 35. 2 分 (6210) (C) 36. 2 分 (6246) (C) 37. 2 分 (6247) (A) 38. 2 分 (6248) (A) 39. 2 分 (6249) (C) 40. 2 分 (6301) (B) 41. 1 分 (6304) (A) 42. 2 分 (6351) (B)43. 2 分 (6352) (B) 44. 2 分 (6367) (C) 45. 2 分 (6385) (C) 46. 2 分 (6386) (B) 47. 2 分 (63
4、87) (C) 48. 2 分 (6409) (C)49. 2 分 (6452) (B) 50. 2 分 (6453) (A) 51. 1 分 (6454) (B)52. 2 分 (6455) (D) 53. 2 分 (6456) 答 (B) 因为 Cl2+ hn 2Cl， l = Lhc/e54. 2 分 (6479) (C) 55. 2 分 (6480) (C) 56. 1 分 (6481) (A) 57. 1 分 (6482) (D) 58. 2 分 (6483) (C) 59. 2 分 (6522) (D) 60. 2 分 (6521) (A) 61. 1 分 (6523) (D) 6
5、2. 2 分 (6531) (D) 63. 2 分 (6551) (C) 64. 2 分 (6552) (C) 65. 1 分 (6553) (C)66. 1 分 (6556) (D) 67. 1 分 (6558) (C) 68. 2 分 (6559) (A)69. 2 分 (6560) (B) 70. 1 分 (6561) 答 (A) V2O5是n-型半导体71. 2 分 (6562) (C) 72. 2 分 (6563) (C)二、填空题 ( 共78 题 )1. 2 分 (6032) 答 3.1210-4； N/N0 =exp(-Ec/RT)2. 2 分 (6033) 答 0.0902 ；
6、 N/N0 =exp(-Ec/RT)3. 2 分 (6036) 答 2.9610-18 5.9710-6 计算公式为 exp(Ec/RT) 因为 EaRT，所以EcEa4. 2 分 (6038) 答 复杂分子具有更多的振动自由度， 转移能量更有效5. 2 分 (6050) 答 活化分子比例增加 或 有效碰撞分数增加 或 相对平动能在连心线上分量大于EC的碰撞增多 6. 2 分 (6051) 答 在连心线方向上的相对平动能超过临界能；碰撞的方向必须一致 7. 2 分 (6052) 答 Ea=EC+RT/2 8. 2 分 (6053) 答 310-18；610-6 9. 2 分 (6054) 答
7、103L （L为阿佛加德罗常数）10. 2 分 (6055) 答 10-6L 11. 5 分 (6112) 答 (1) (2) (3) (4) (5) 12. 5 分 (6216) 答 -148 JK-1mol-1 13. 2 分 (6217) 答 -119 JK-1mol-114. 2 分 (6170) 答 58.6 Jmol-1 K-1， 更松散， 单分子分解。15. 2 分 (6171) 答 exp(50/8.314) =40916. 2 分 (6172) 答 DS=-148 JK-1mol-1 DS=3S (t)+2S (r)+3S (v)-3S (t)+3S (t)+2S (r)+S
8、 (v) =-3S (t)+2S (v) =-148 JK-1mol-117. 2 分 (6174) 答 3; 3; 3(n+m)-7 (0.5分; 0.5分; 1分)18. 2 分 (6175) 答 3; 2; 9-6=3 (0.5分; 0.5分; 1分)19. 2 分 (6176) 答 119 JK-1mol-1 DS=S (AB)-S (A)+S (B) =3S$(平)+3S$(转)+2S$(振)-6S$(平)+2S$(转)+S$(振) =S$(转)+S$(振)-3S$(平) =-119 JK-1mol-120. 2 分 (6180) 答 148 JK-1mol-1 DS=S (AB)-
9、S (A)+S (B) =3S$(平)+2S$(转)+3S$(振)-6S$(平)+2S$(转)+S$(振) =2S$(振)-3S$(平) =-148 JK-1mol-121. 2 分 (6183) 答 58.6 Jmol-1K-1， 单分子分解反应。22. 2 分 (6206) 答 DSm,2 =57.39 JK-1mol-123. 2 分 (6211) 答 活化熵的差别24. 2 分 (6212) 答 与产物相近，但更松散。25. 2 分 (6213) 答 26. 2 分 (6214) 答 27. 2 分 (6215) 答 ， 28. 2 分 (6250) 答 ，0 29. 2 分 (625
10、1) 答 0，pd2 30. 2 分 (6252) 答 800 nm，极低压力 31. 2 分 (6253) 答 激发能难于局域于该键上 或 通过振动在分子内传能速率快于键断裂速率32. 2 分 (6254) 答 小，负33. 2 分 (6255) 答 长 34. 2 分 (6256) 答 平动 35. 2 分 (6257) 答 平动，直线型36. 5 分 (6258) 答 各向异性（或非对称性的），短，各向同性（对称分布），长，大于37. 2 分 (6259) 答 (1) 向前向后（或前后对称，各向同性），(2) 直线型，(3) 长38. 2 分 (6260) 答 (1) 向后， (2) 直
11、线型， (3) 短的 39. 2 分 (6261) 答 (1) 向前，(2) 直线型，(3) 短的40. 2 分 (6262) 答 向前散射，向后散射，前后对称散射41. 2 分 (6263) 答 产物出口山谷一侧，产物分离42. 2 分 (6264) 答 反应物入口山谷一侧，互相靠近 43. 2 分 (6265) 答 吸引，早，排斥，晚44. 2 分 (6266) 答 要足够高，要恰当，要符合反应的需求45. 5 分 (6267) 答 dAB(j)/dt=dBC(i)/dt=kijABC(i) （2分） kij=vs ij() （2分） dAB/dt= （1分）46. 2 分 (6268)
12、答 准直，均速，选态，取向 （2分）47. 2 分 (6269) 答 指定能态，另一能态，非玻耳兹曼 48. 2 分 (6270) 答 赫希巴赫（Herschbach），波兰尼（Polanyi），李远哲 49. 2 分 (6307) 答 反应所需能量除碰撞传能外，还来自于分子内能量的重新分布。 50. 2 分 (6308) 答 51. 2 分 (6353) 答 (1) 增加 (2) 不变 (3) 减少 (4) 不变52. 2 分 (6364) 答 2 据lgk =lgk0+1.02ZAZB ZAZB=lg(k2/k1)/1.02() =0.122/1.02(0.1116-0.0495) =1.
13、93253. 2 分 (6365) 答 r=k1H2O2I-54. 2 分 (6366) 答 1975 k(I-)/k(uncat) =expE(uncat)-E(I-)/RT55. 1 分 (6368) 答 减少 lgk =lgk0+BZAZBI1/256. 2 分 (6388) 答 增加 I=5.6610-4 molkg-1 57. 2 分 (6389) 答 减少 I=1.5110-2 molkg-1 58. 2 分 (6390) 答 减少 I=3.7710-3 molkg-1 59. 2 分 (6391) 答 kh -1(速率与粘度系数成反比) kWkE 或r(水)r(乙醇) 60. 2
14、 分 (6392)答 解离作用 介电效应 传能作用 参与反应 溶剂化作用 （对4个给全分）61. 2 分 (6393)答 H+OHH2O 1011 H+,OH是水溶液中迁移速率（或离子淌度）最大的离子。62. 2 分 (6415) 答 D/D0=1/e，所需的时间D为与平衡浓度的偏离。63. 2 分 (6421) 答 D=D0/e 一级 64. 2 分 (6484) 答 设以1 dm3为计算基础， 则每秒生成产物为24.110-5/(39.3860) moldm-3s-1 =1.0210-7 moldm-3s-1 所以 F=1.0210-7/1.0010-7=1.02 (各1分)65. 2 分
15、 (6485) 答 E =hn =hc/l =3.610-18(J/光子) r =210-16/3.610-18 =550(光子/s) 这个结果说明了眼睛是极灵敏的。 (2分)66. 2 分 (6487) 答 950 l =c/n =chL/E67. 2 分 (6488) 答 10 530 cm-1 E =Lhn =Lhc/l =Lhcw68. 2 分 (6489) 答 3.161014 s-1 E =Lhn69. 2 分 (6491) 答 8.810-6 mol， 4.410-6 mol。 n(CO) =(2.015.2604.810-9) mol =8.810-6 mol n(C2H4)
16、=n(CO)/270. 2 分 (6492) 答 CH3 +CH3C=O E =Lhn =Lhc/n =(6.02310236.62610-342.998108/30010-9) kJmol-1 =399 kJmol-1 应为C-C键断裂71. 2 分 (6493) 答 1.02 F =n/Ia =24.110-5/(39.3860)/1.0010-7 =1.0272. 2 分 (6494) 答 l =3.0610-7 m =306 nm e =D/L =hn =hc/l 所以 l =hcL/D73. 2 分 (6495) 答 7.25310-20 J E =hn =hc/l =hcw =(6
17、.62610-342.9981083651102) J =7.25310-20 J74. 2 分 (6496) 答 3.37310-19 J E =hn =(6.62610-345.0901014) J =3.37310-19 J75. 2 分 (6497) 答 1.28710-14 J E =hc/l =6.62610-342.998108/0.154410-976. 2 分 (6498) 答 30个光子 110-17/(6.62610-342.998108/59010-9) =30 77. 2 分 (6499) 答 4.810-9 mols-1 dn(Fe2+)/dt =1.310-5 m
18、ol/(36.560) =5.910-9 mols-1， Ia=dn(Fe2+)/dt/F78. 2 分 (6532) 答 自催化反应或反馈型反应 非线性动力学 三、计算题 ( 共171 题 )1. 10 分 (6011) 答 (a) exp(-Ea/RT) = 1.0810-7 (b) A(sct) = Ld2(AB)(8RT/m)1/2 = 1.17108 m3mol-1s-1 A = k exp(Ea/RT) = 1.09106 m3mol-1s-1 p = A/A(sct) = 9.310-3 (各2.5分)2. 10 分 (6012) 答 (a) Z(AA) = 2L2 d2(RT/
19、 m）1/2 cA2 = 3.771034 次m-3s-1 (4分) (b) k = 2Ld2(RT/m)1/2exp(-Ea/RT) = 1.0310-4 m3mol-1s-1 = 0.103 dm3mol-1s-1 (4分) (c) r = kc2= 2.3910-2 molm-3s-1= 2.3910-5 moldm-3s-1 (2分)3. 5 分 (6015) 答 q = exp- 125 000/(8.314300.2) = 1.77510-22 (3分) 1/q = 5.631021 (2分)4. 10 分 (6023) 答 (1) P = A(实验)/A(碰撞理论) = (9.2
20、109)/(1.0701015) = 8.59810-6 (5分) (2) k = 1/(2t)(c- cA)/(ccA) = 1/(2t)y/(1-y)c = 0.4165 cm3mol-1s-1 代入题目所给公式得 T = 500.5 K (5分)5. 10 分 (6025) 答 令 a = IA,0 , b = IA , x1= 0 , x2= 0.05 - d IA/ IA= s ( ur)( NB/ V )d x lnIA,0/ IA = s ( ur)( NB/ V)0.05 m (5分) V = NBR T/ (L p) ， IA,0= 1.0 ， IA= 0.8 s ( ur)
21、 = ln IA,0/ IAR T/(Lp)(1/0.05 m) = 2.77 nm2 (5分)6. 10 分 (6026) 答 (甲) ZAA= 2(dAA)2L2A2 A = p / RT = 15.23 molm-3 ZAA= 3.771034 m-3s-1 (4分) (乙) k(T) = ( ZAA/ A2L )exp( -Ec/RT)=9.9610-5 mol-1m3s-1 (4分) (丙) r = kA2= 0.023 molm-3s-1 (2分)7. 5 分 (6027) 答 k = 2(dAA)2L exp(- Ec/ RT) = 2.06310-10 mol-1m3s-18.
22、 5 分 (6028) 答 q = exp(- Ec/ RT ) 300 K 时， q = 2.6910-14 (3分) 500 K 时， q = 2.010-9 (2分)9. 10 分 (6029) 答 dAB= d(O2)+ d(H2)/ 2 = 2.9310-10 m (1分) m = M(O2)M(H2)/M(O2) + M(H2) = 1.89710-3 kgmol-1 (1分) N(O2)/V = 1.8811025 m-3 (2分) N(H2)/V = 2.9861025 m-3 (2分) ZAB= (dAB)2(L/V)(NB/V) = 2.771035 m-3s-1 (4分)
23、10. 5 分 (6041) 答 Z=s N/V， N/V=p/kT， =(8kt/pm)1/2 所以Z =(16/pmkT)1/2s P m =6.6310-26 kg， Z =5.01011 s-1p/p$ (2分) (1) p=10p$ Z=5.01012 s-1 (1分) (2) p=p$ Z=5.01011 s-1 (1分) (3) p=10-6p$ Z=5.0105 s-1 (1分)11. 10 分 (6042) 答 (1) A =Pd2(AB)103L =1.0051011P mol-1dm3s-1 (5分) k =Aexp(-Ea/RT) =1.34108 or 8.20107
24、(取EcEa) P mol-1dm3s-1 (3分) (2) 实验 A(exp) =5.011108 mol-1dm3s-1 所以 P=A(exp)/A(SCT) =0.005 (2分)12. 10 分 (6043) 答 据A =Pd2(AB)(8kBT/m)1/2103L 代入已知数据可得 (5分) A(SCT) =1.1421011P mol-1dm3s-1 A(exp) =1.2021010 mol-1dm3s-1 (3分) 所以 P=A(exp)/A(SCT) =0.11 (2分)13. 5 分 (6044) 答 A =Ps 122103L (2分) =1.03108(T/K)1/2
25、mol-1dm3s-1 (3分)14. 10 分 (6045) 答 A =Ps 122103L (m =mAmA/2mA =mA/2) (3分) =4Ps 122(kBTL/(NOCl)1/2 103L =5.89109PT1/2 mol-1dm3s-1 (4分) P =(3.2109T1/2)/(5.89109T1/2) =0.54 (3分)15. 15 分 (6047) 答(1)将kp转换为kc，kc=kp(RT)2-1可得kc(298 K) = 68.8 mol-1dm3s-1 kc(308 K)=142 mol-1dm3s-1 (2分) 求Ea,c=R ln=55.3 kJmol-1
26、(2分) Ec(临界能)=Ea,c-RT/2 =54.1 kJmol-1(298 K) (1分) 据SCT， kc=Ppd2(AB)exp(-Ec/RT) =PZ0exp(-Ec/RT) P =kcexp(Ec/RT)/Z0 =0.333 (5分) (2) 据 kc=(kBT/h)(c$)1-nexp(DSm/R)exp(-DHm/RT) DHm,c=Ea,c-2RT =50.3 kJmol-1 (2分) DSm,c=Rlnkch/kBT(c$)-1+DHm,c/RT =-40.3 Jmol-1K-1 (2分) DGm,c= 62.5 kJmol-1 (1分) 16. 15 分 (6056)
27、答 (1) kmax=1.7108 m3mol-1s-1=1.71011 mol-1dm3s-1 （7分） (2) r=kCH32 , dCH3/dt=2kCH32 ( CH3=0.10CH30) CH30=0.20p/RT tmin=9RT/2k0.20p=3.3 ns （8分）17. 10 分 (6057) 答 SCT理论 自由原子与自由基反应，EC0 ， k=A（指前因 （1分） m3mol-1s-1 dm3mol-1s-1 （4分） dm3mol-1s-1 （4分）与实验值非常接近，说明硬球碰撞理论对这类反应较适用。 （1分）18. 10 分 (6058) 答 (1) 浓度cA=cB=
28、p/RT=5.34 molm-3 ZAB=L2pd2vcAcB=3.31109 molm-3s-1 （4分） (2) EC=EaRT/2=3.875104 Jmol-1 （2分） r=kcAcB=PZABexp(EC/RT) P=kcAcB/ZABexp(EC/RT)=5.5010-3 （4分）19. 5 分 (6059) 答 （5分）20. 10 分 (6060) 答 (1) M为分子量 mol-1dm3s-1 （7分） (2) 将数据代入A12式 mol-1dm3s-1 （3分） 与实验相一致21. 10 分 (6061) 答 对同种分子的双分子反应 mol-1dm3s-1 （6分） mo
29、l-1dm3s-1 （2分） （1分） （1分）22. 10 分 (6062) 答 (1) mol-1dm3s-1 （6分） (2) mol-1dm3s-1 （2分） （2分）23. 5 分 (6063) 答 SCT mol-1dm3s-1 （3分） s=pr(H2)+r(C2H4)2=1.73 nm P=A实验/ASCT=4.610-7 （2分）24. 5 分 (6064) 答 (1) ， （4分） (2) P=sR/s ， s=p(2l)2=2.910-19 m2 P=0.15 （1分）25. 10 分 (6114) 答 (1) T = 1000 K 时，k = 2.01017 exp(-
30、Ea/RT) = 0.01983 s-1 所以 t = ln2/k = 34.95 s (4分) (2) Ea= DH- RT 2.01017 = A = (kBT/h)exp(DS/R)xe 得到 DS= 68.26 JK-1mol-1 (4分) (3) DS和 DrS$ 数据相近，说明活化络合物和 CH3构型相仿 (2分)26. 10 分 (6116) 答 k = (kBT/h)( f/fA)exp(-E0/RT) (2分) 设 A 和 A 均为含有 n 个原子的非线性分子（线性分子也一样） k = (kBT/h) ft3fr3fv3 n-7 /ft3fr3fv3 n-6A exp(-E0/RT) 因为 (ft3)=(ft3)A (fr3)(fr3)A 所以 k = (kBT/h)(1/fv)exp(-E0/RT) = (kBT/h)1-exp(-hn/kBT) exp(-E0/RT) (kBT/h)(hn/kBT)exp(-E0/RT) (4分) = nexp(-E0/RT) = 2.056102 s-1 (4分)27. 5 分 (6117) 答 k = (kBT/h)exp(DS/R)exp(-DH/RT)