胡波化学竞赛题库-化学动力学(4)

47 （1）0.75mol/L 3mol （2）0.05mol/(L.min) （3）2

－

48 5.5×104mol/(L·s) （2）图中实线 （3）图中虚线 （4）68.8% （5）Na2CO3＋

NO＋NO2＝2NaNO2＋CO2↑ Na2CO3十2NO2＝NaNO3＋NaNO2＋CO2↑

49 t1～t2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；t2～t3

＋

速率减小，是因为[H]浓度减小，反应速率减慢。

＋

50 （1）2KClO3＋6NaHSO3＝3Na2SO4＋2KCl＋3H2SO4 [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 51 时间；催化效果的对照研究

52 （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）24g

（3）

（4）方法一：在较高温度下反应（即高于25℃）；方法二：把金属X磨成粉末。 53 B 54 C 55 A、C 56 C 57 D 58 D 59 A 60 D

－

61 （1）5、2、1、5、1、1、1 （2）KIO3 0.5 （3）① （4）SO32

62 开始时反应物浓度起决定作用，反应后期生成物的浓度起决定作用，因而开始时反应

速度逐渐下降，反应后期速度反而逐渐上升。

－－

63 v初始＝2.73×108mol/(L·s) v1/2I2＝3.89×108mol/(L·s)

64 （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

65 19831年

－－

66 （1）2.69×105mol/(L·s) （2）6.55×106mol/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。

67 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

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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+。 68 （1）63.19 kJ/mol （2）308.5 K

＋＋＋＋＋

69 Hg22Hg＋Hg2（快） Hg＋Tl3Hg2＋Tl（慢）

－－－－－－

70 （1）2.96×103，2.24×103，1.30×103，1.04×103，0.72×103，0.52×103（单

－－－－－

位：mol·L1·s1） （2）3.52×103mol·L1·s1 （3）c2NO2·c1/2O2 / cN2O5＝k/k’

71 （1）vA＝1/2vD （2）D （3）Δv①＞Δv② 72 （1）v＝k[X]2[Z]0.5 （2）0.36h

73 以lnc对t作图得一直线，说明该反应是一级反应。

－

（2）k＝0.09629h1 t1/2＝ln2/k＝7.198h （3）6.7h

74 （1）20.3kPa

（2）p1＝2P总－p0 t（分） 10 20 30 40 50 60 P1（kPa） 20.35 15.79 10.91 9.39 8.31 7.41 （3）以1/p1对t作图，得一直线，所以该反应为二级反应 －－－

（4）1.424×103（kPa1·min1） （5）137min

－－

75 （1）1.8×1015mol/L （2）1.8×1011mol/(L·s) （3）38min

φφ

76 （1）NO（g）→1/2N2（g）＋1/2O2（g） ΔrHm＝－85.9kJ/mol ΔrSm＝0（反应

φ

前后气体的总分子数没变化） ΔrGm＝－85.9kJ/mol0，自发进行。 （2）Ea＝78kJ/mol

－

（3）每分钟通过催化剂的NO的物质的量：7.1×105mol 每分钟分解的NO的物质

－

的量：1.5×105mol 转化率：21%

（4）由机理反应[1]：r＝k1c(NO)c(M) 由M的物料平衡：c≈c(M)＋c(O－M) 由机

c理反应[3]：K＝c(O2)c2(M)/c2(O－M) r＝k1c 设k1c＝k，当氧分压很

1?c1/2?O2?/K1/2小时，r＝kc(NO)

α＋β

77 （1）根据上述实验事实，设反应的实验速率方程为r＝k[A][H]，由于在缓冲溶液

＋α＋β

中反应，[H]为常数，故可简化上式为：r＝k’[A]，k’＝k[H] 令?＝1，可得ln([A]0/[A])＝k’t，又[A]0?P?，[A]?P?－P，且温度一定，r比例系数一定，可得lgP?/(P?－P)＝k’t 与实验事实相符，可见，?＝1是对的；又据准一级反应，可得t1/2＝ln2/k’＝

＋＋

0.693/k[H]β 取对数，lg(t1/2/S)＝lg(0.693/k)－βlg[H]＝lg(0.693/k)＋βpH 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r＝k[A][H]1 （2）由上述反应机理知：r

－

＝k2[I]① 应用稳态近似，d[I]/dt＝k1[A][OH]－k－1[H2O][I]－k2[I]＝0 [I]＝k1[A][OH－－

]/(k2＋k－1[H2O])② 将②式代入①式得：r＝k2k1[A][OH]/(k2＋k－1[H2O])③ 当k－

－＋－

k2时，则r＝k2k1[A][OH]/k－1[H2O] 又KW＝[H][OH]/[H2O]④ 将④式代1[H2O]

＋－

入③式，经整理得：r＝KWk2k1[A]/k－1[H2O]＝k[A][H]1，k＝KWk2k1/k－1 可见与实验事实相符。

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78 （1）首先根据题给r和c(O2)的数据确定反应级数和速率常数k r1/r2＝{c1(O2–)/c2(O2–)}n，

－－－－

3.85×103/1.67×102＝(7.69×106/3.33×105)n，n＝1 r2/r3＝{c2(O2–)/c3(O2–)}n，1.67

－2－5－4n－－

×10/0.100＝(3.33×10/2.000×10)，n＝1 r＝kc(O2) r＝k[O2]， 即k＝r1/[O2－－5－6－1－－2－－

]1＝3.85×10/7.69×10＝501s k＝r2/[O2]2＝1.67×10/3.33×105＝502s1 k

1??＝r3/[O2]3＝0.1/2.00×104＝500s1 平均k＝501s1 （2）E＋O2?E＋O2 E

－－－－－

k－

2??＋O2?E＋O22 假设第一个基元反应是速控步骤，总反应的速率将由第1个

－－

基元反应的速率决定,则：v＝k1c(E)c(O2) 假设SOD的负离子E的浓度是几乎不变

－

的（稳态近似），则c(E)＝co(E)－c(E)在反应过程中是一常数，故k1c(E)＝k，v＝kc(O2－

)与实验结果一致。若假设第二个反应为速控步骤,最后的结果相同。 （3）v＝

－－－－

k1c(E)c(O2)＝k1{co(E)－c(E)}c(O2)① c(E)的生成速率等于消耗速率，故有：

－－－－－－－

k1c(E)c(O2)－k2c(E)c(O2)＝k1{co(E)－c(E)}c(O2)－k2c(E)c(O2))② 将k2＝2k1代

－－－－－－

入（2）式，则：k1co(E)c(O2)－k1c(E)c(O2)－2k1c(E)c(O) c(E)＝1/3c(E0) 代入

－－

①式得：r＝2/3k1[co(E)c(O2)] 又知r＝kc(O2)，两式比较，k＝2/3k1co(E) k1＝3/2k/co(E)

－6－1－1－－－9

＝3×501/2×0.400×10＝1.88×10mol·L·s，k2＝3.76×19mol·L1·s1

－－

k－

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