化学动力学-概念与习题.ppt

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1、化学反应动力学概念与习题概念辨析1.反应级数与反应分子数有何区别？答：反应级数是速率方程中浓度项的指数和，可以是正数、负数或零，也可以是整数或分数；反应分子数只对基元反应而言，在基元反应中，反应分子数和反应级数是一致的，反应分子数只可能是1，2，少数为3。2.从反应方程式A+B=C，能认为这是二级反应吗？答：不能。反应级数应该从实验中导出。化学方程式只表示各物质量之间的关系，不代表反应机理。若注明它是基元反应，则可以确定它　　　　是二级反应，也是双分子反应。概念辨析概念辨析3.零级反应是否是基元反应？答：不是。因为不可能有零分子反应。由于总反应机理中的决速步与反应物的浓度无关，所以

2、对反应物呈现零级反应的特点。零级反应一般出现在表面催化反应中，决速步是表面反应。概念辨析4.具有简单级数的反应是否一定是基元反应？答：不一定。基元反应一定具有简单反应级数，但具有简单级数的反应不一定是基元反应，例如氢气和碘反应生成碘化氢是二级反应，但它是个总包反应。概念辨析5.速率系数k的值取决于哪些因素？答：取决于内在因素和外在因素。内在因素：取决于反应物的性质和反应类型；外在因素：k值受温度、溶剂和催化剂影响。如果是电解质　　　溶液，还受离子强度影响。概念辨析6.阿仑尼乌斯公式的适用条件是什么？答：只适用于温度区间不大的反应，这样活化能Ea才能看作与温度无关。如果温度区间太大，

3、lnk与1/T的线性关系就不成立。该经验式对爆炸反应和光化反应不适用。概念辨析7.当lnk对1/T作图，所得直线发生弯折，可能是什么原因？答：可能有如下三种原因：(1)温度区间太大，Ea与T的关系明显，使线性关系发生变化。(2)总包反应中有若干个基元反应，各反应的活化能差别较大，不同温度区间内占主导地位的反应不同，使直线弯折。(3)温度的变化导致反应机理改变，使表观活化能也改变。概念辨析8.碰撞理论和过渡态理论是否对所有反应都适用？答：不，这两个理论只适用于基元反应。基元反应是一步完成的反应，这两个速率理论是要描述这一步化学反应的过程，根据反应的各种物理和化学性质，定量计算反应速率

4、。概念辨析9.阈能的物理意义是什么？它与阿仑尼乌斯活化能有什么关系？答：阈能是指两个相碰分子的相对平动能在连心线上的分量必须超过的临界值。超过该阈能值的碰撞才能发生反应，否则，碰撞是无效的，所以阈能又称为临界能。阈能是与温度无关的量。但无法用实验测定，只能从阿仑尼乌斯实验活化能计算。Ec=Ea–RT/2在温度不高时，两者的值相差不大。概念辨析10.请定性比较这三个反应概率因子P的大小，并说理由。(1)Br+Br→Br2(2)CH4+Br2→CH3Br+HBr(3)C2H5OH+CH3COOH→C2H5OOCCH3+H2O答：这三个概率因子应该是：反应(1)最大，接近于1；反应(3)

5、最小。因为碰撞理论中以硬球为模型，忽略了分子的特性，反应分子越简单，则计算值与实验值越接近。反应(3)的分子稍复杂一些，所以计算值会大于实验值，用于校正的概率因子P的值会小一些。概念辨析11.光化学初级反应的速率为什么通常等于吸收光速率，而与反应物的浓度无关？答：因为在光化学初级反应中，一个光子活化一个反应物分子。而反应物一般是过量的，所以吸收光子的速率，即单位时间单位体积中吸收光子物质的量，就等于初级反应的速率。初级反应速率对反应物浓度呈零级反应。概念辨析12.氧气在光作用下转变为臭氧，吸收了0.5mol光子，生成了1mol臭氧。问该光化反应的量子效率是多少？答：量子效率应该为3

6、。因为消耗1.5mol氧气才能生成1mol臭氧。吸收0.5mol光子，消耗1.5mol氧气，所以量子效率为3。但量子产率为2，吸收了0.5mol光子，生成了1mol臭氧。3O2+h2O313.溴和丙酮在水溶液中发生反应，实验测得速率方程对溴为零级，所以说溴在反应中起了催化剂的作用，这样说对不对？CH3COCH3+Br2→CH3COCH2Br+HBrr=k[CH3COCH3]n答：不对，反应物浓度不出现在速率方程中不等于它不起作用，更不能认为它是催化剂。显然这个反应不是基元反应，在反应机理中，溴出现在速决步以后的快反应中，所以推导出的速率方程对溴呈零级。概念辨析习题13.在一抽空

7、的刚性容器中，引人一定量纯气体A(g)，发生如下反应:A(g)B(g)+2C(g)设反应能进行完全，在323K恒温一定时间后开始计时，测定体系的总压随时间的变化情况，实验数据如下:t/min03050P总/kPa53.3373.3380.00106.66求该反应的级数及速率常数。习题解：设t时刻A的压力为P，则A(g)B(g)+2C(g)t=0p0p’2p’t=tp(p0-p)+p’2(p0-p)+2p’t=0p0+p’2p0+2p’P总(0)=p0+p’=5