物理化学下学期试卷(2)

5、选择C。t1∶t5?1∶2，分数衰期之间成倍数关系，符合一级反应的特点，

39所以是一级反应。也可以采用尝试法，设反应为一级反应，将已知数据代入一级反应的定积分式：ln111113a?ln?ln ?k1t，可得t1?ln1k12k11?yk1a?x31?3t5?911111313ln?ln?(ln)2?2ln 即t1∶t5?1∶2，所以假

5k1k11?yk12k12931?9设是正确的，反应的级数为一级反应。

6、选择C。此反应符合起始物浓度相等的二级反应的特点，半衰期与起始物的浓度成反比。

7、选择A。根据基元反应活化能示意图，活化能是活化分子的平均能量与反应物分子的平均能量的差值，对于吸热反应，产物分子的平均能量高于反应物分子的平均能量，所以提高的活化能至少要等于产物所吸收的热，一般总是大于这个数值，所以应该选择A。 8、选择D。根据阿累尼乌斯公式的微分式速率系数增加1%，相当于

Edlnk?a2，温度升高1K，反应的dTRTdlnk?0.01,所以Ea?0.01RT2。 dT9、选择C。级数相同的平行反应，其积分式和半衰期的表示等与同一级数的简单反应大的相似，只是速率系数是两个平行反应速率系数的加和。如果反应开始时没有产物的存在，则产物的浓度比就等于速率系数之比。但是，表观活化能不等于组成平行反应的两个基元反应的活化能之和，两个活化能之间的关系要从k总?k1?k2的关系式导出。

10、选择D。只给出了化学反应的计量方程，这是无法确定反应级数的。反应级数要通过实验确定。如果说该反应是基元反应，则根据质量定律，可以确定该反应为二级反应，也是双分子反应。

二、填空题

1、由题目知，AgNO3略过量，生成的AgI胶核优先吸附银离子，使胶粒带正点。

所以阴离子的价数越高，其聚沉能力就越强。MgSO4与Na2SO4虽然阴离子相同，但MgSO4中的阳离子是+2价，比钠离子的价数高，会减弱硫酸根的聚沉能力，所以Na2SO4的聚沉能力最强。

2、两者都反应了表面分子或原子受力不均匀的情况，数值也都相同，并且可以用同一个符号表示。但是两者的物理意义不同：表面自由能是指在等温、等压、保持组成不变的条件下，可逆的增加单位表面积时系统的吉布斯自由能的增值，表面张力是指垂直作用于单位长度的边界上，且与表面相切的一种使表面收缩的力，因此两者的单位也是不同的，表面自由能的单位是J?m?2，而表面张力的单位是N?m?1。

3、放射性元素的蜕变符合一级反应的特征。对于一级反应，已知半衰期的数值，就能得到速率的数值，因为一级反应的半衰期是与反应物浓度无关的常数。然后根据一级反应的定积分式，计算使用80%所需的时间：

k?ln2ln2??0.046min?1，试样被分解80%，即转化分数y=0.80，代入一级反t1/2151111 ln??ln?35.0min。?1k11?y0.046min1?0.80应的定积分式，得所需时间为t?4、因为是一级反应，已知在50min内A的分解分数，可利用一级反应的定积分

1111?ln?4.46?10?3mni计算速率k，即k?lnt1?y50min1?0.2?1。对于一级反应，

在达到各中转化分数时，所需的时间与半衰期一样，都与反应物的起始浓度无关，所以，只要转化分数相同，所需的时间也相同。

5、从速率系数的单位可以看出，这是一个二级反应，又知道反应物的起始浓度 相等，所以可利用a=b的二级反应的速率方程的定积分式计算乙酸乙酯的水解 分数。速率方程的定积分式为：

y?k2ta?6.36(mol?dm?3)?1?min?1?10min?0.02mol?dm?3解得y=0.56。 1?y6、在已知活化能喝一个温度下的速率系数的情况下，利用Arrhenius公式的定积

分式，首先求出在17?C时的速率系数：lnlnk(T2)Ea11?(?) ，代入数据得k(T1)RT1T2k(290.2K)5643011??(?) ?1?1?1373.2K290.2K7.92d8.314J?mol?K解得k(290.2K)?0.0436d?1，然后利用一级反应大的定积分式，求在290.2K时转化30%所需的时间：t?1111ln?ln?8.18d。 ?1k1?y0.0436d1?0.30Ea)，将两个活化能的数值分别代入该RT7、根据Arrhenius公式的指数k?Aexp(?公式，两式相比，消去相同的指前因子项，得

Ea,2?Ea,2k1(80?120)?103J?mol?1?3，计算结果说?exp()?exp[]?8.14?10?1k2RT8.314J?mol?K?1000K明活化能越高的反应，其速率系数就越小。

8、半衰期为10d，则40的相当于过了4个半周期，即8g?4g?2g?1g?0.5g。 9、不是。因为不可能有零分子反应。通常是由于在总的反应机理中，反应的速率控制步骤与反应物浓度无关，所以对反应物呈现零级的反应的特点。零级反应一般出现在表面催化反应或酶化反应中。在表面催化反应中，反应物通常总是过量的，速控步是被吸附在表面上的分子发生反应，所以反应速率与反应物的浓度无关。

10、等于。因为催化剂只能改变反应的速率，缩短达到平衡所需的时间，但是不能改变平衡的组成。 三、计算题

1、这道题目考查了动力学的基本知识点以及一些简单公式的运用，涵盖了一级反应的速率系数，半衰期的计算，还有阿累尼乌斯的公式定积分的运用，简单而不失简约。

2、此题涉及到活化能的概念以及平衡常数与温度的关系，以及正、逆向反应活化能之差即为反应的定容反应热?U的关系，还有阿累尼乌斯的定积分公式的运用等。这是一个对峙反应，且正、逆反应都是基元反应，看似复杂，但实际上都是一些基本公式的运用。

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