发布时间 : 星期二 文章2012浙大远程教育物理化学作业答案更新完毕开始阅读a1547387d4d8d15abe234e58
三、填空题
1. 由反应物微粒(分子、原子、离 子、自由基）一步直接生成产物的反应 称为基元反应。 2. 由多个基元反应组成的反应 称为总包反应。
3. 只表示反应前后的物料平衡关系（反应组分之间的数量关系）的化学反应方程 称为计量方程。 4. 表示反应进行的实际过程的化学反应方程 称为机理方程。
5. 某化学反应 A+B→P 的速率方程是-dCA/dt=kCACB2，该反应的反应级数等于 3 。 6. 某化学反应 A→P是一级反应，当反应时间为 2t1/2 时，反应的转化率为 75% 。 7. 已知下列两个反应的指前因子相同，活化能不同，且 Ea,1>Ea,2 ABCk1k2 当反应温度升高时， k1 小于 k2 （填“大于”、 “小于”或“等于”），k1／k2 增大 （填“增大”、“减小”或“不变”） 。
8. 1 爱因斯坦表示 1 mol 光量子所具有的能量 。
9. 按照光化当量定律, 在光化反应的初级过程中, 1 爱因斯坦能量活化 1 mol 反应物分子。 10. 催化剂通过 改变反应途径 可以使活化能降低、反应速率加快。
四、问答题
1. 计量方程式 H2 + I2 →2HI 可以改写成 ?H2 + ?I2 →HI 吗？为什么？
答：可以，计算方程式仅仅表示所有反应物和产物之间量的比例关系，在剂量方程式中乘上一个常数不会改变质有的比例关系。
2. 机理方程式 H2 + 2I →2HI 可以改写成 ?H2 + I →HI 吗？为什么？
答：不可以。机理方程式表示相应的基元反应是如何发生的。在方程式中乘上一个常数，虽然不改变消耗的各种反应物粒子和生成的各种产物的各种产物粒子之间的比例关系，但却改变了方程式所表示的机理。而且反应物和产物的粒子数只能是没有意义的，机理方程式中的系数不可能是分数。
3. 合成氨反应可能是基元反应吗？为什么？
答：不可能。合成氨反应的化学方程式为3H + N2 → 2NH3 方程式中反应物的系数之和等于4，四分子反应迄今还没有发现过。 4. 速率常数的单位是什么？
答：速率常数的单位与反应级数有关，对于n级反应，其单位是：时间-1·浓度1-n。 5. 如果把计量方程式 2O3 → 3O2 改写成 ?O3 →O2，反应级数是否与原来相同？
答：反应级数反映反应物和产物的浓度对反应速率的影响程度，与计量方程式的写法无关。计量方程式乘上一个常数后，反应级数不变。 6. 什么是准一级反应？
答：有些反应实际上不是真正的一级反应，但由于其它反应物的浓度在反应过程中保持不变或变化很小，这些反应物的浓度项就可以并入速率常数中，使得反应速率只与某反应物的一次方成正比，其速率方程的形式与一级反应相同，这样的反应称为准一级反应. 7. 用活化分子的概念解释提高反应温度可以加快化学反应的原因。
答：根据波兹曼能量分布定律，温度升高，高能量分子所占的比例增大，即活化分子增多，反应速率加快。
8. 为什么光化反应的速率常数与温度关系不大？
答：在热化学反应中，活化分子是根据玻尔兹曼能量分布反应物分子中能量大于阈能的部分。温度升高，活化分子所占的比例明显增大，速率常数增大。而在光化反应中，活化分子主要来源于反应物分子吸收光子所形成，活化分子数与温度关系不大，因此，速率常数也与温度关系不大。 9. 催化反应是基元反应还是复杂反应？为什么？
答：催化反应一定是复杂反应。在催化反应中，由于催化剂在反应前后的数量和化学性质都没有改变，催化剂至少参加了两步反应：一步是作为反应物，一步是作为产物。
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10. 降低反应温度有利于提高合成氨反应的平衡转化率, 但实际生产中为什么选取 450~ 550℃的较高温度？
答：由于合成氨反应是放热反应，降低反应温度有利于提高合成氨反应的平衡转化率, 但实际生产中，不仅要考虑平衡转化率，还要考虑反应速率，升高温度对提高反应速率有利。实践的结果是选取 450~ 550℃比较合适。
五、计算题
1. 某一级反应 A→B，在某温度下的初速率为 4.00×10-3mol·dm-3· min-1，2 小时后的速率为1.00×10-3mol·dm-3· min-1。求： （1）反应速率常数； 解：ln（CA,0/CA）=KAT
CA,0/CA=r A,0/rA=4
Ln4=KA*120
KA= ln4/120=0.0116 min-1 （2）半衰期；
解：t1/2=ln2/kA=0.693/0.0116=60min （3）反应物初始浓度。 解：rA=k*CA
CA= 4.00×10-3/0.0116=0.345mol*dm-3
2. 放射性 C 的一级衰变的半衰期约为 5720 年。 1974年考查一具古尸上裹的亚麻布碎片，其
14
14
C／C比值等于正常值的 67.0%，问此尸体约在何时埋葬？
14N
解：已知C半衰期为5720年， 0.67=（1/2） N=log1/20.67=(lg0.67)/(lg1/2)=0.5777 0.5777*5720=3305（年前） 3305-1974=1331年
3. 某物质 A 的分解是二级反应,在某温度下分解 1/3 所需的时间是 2min，再分解同样多的A还需要多少时间?
解：设CA0=1 则CA1=2/3 CA2=1/3
因为1/CA1-1/CA0=KA*T 3/2-1=KA*2 KA=1/4
又1/CA2-1/CA1=KA*T 3-3/2=1/4*T
T=6
4. 青霉素 G 的分解为一级反应，测得 37℃和 43℃时的半衰期分别为 32.1h 和 17.1h，求该反应的活化能和 25℃时的速率常数。 解：(1)t11/2=ln2/K1=32.1*60=1926 K1=3.60*10h
T21/2=ln2/K2=17.1*60=1026 K2=6.76*10 h 根据Arrhenius方程ln??k1??E?11????a1???, 代入各已知值得 ?k??RTT???1?-4
-1
-4
-1
12
ln(6.76/3.60)=-E/8.314*[1/(37+273)-1/(43+273)]
E=85.60kJ/mol
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故反应的活化能
E= 85.60kJ/mol
(2)k3=k2*exp[-E/R*(1/298-1/316)]=5.68*10-3h-1
5. 阿司匹林的水解为一级反应。100℃下速率常数为 7.92d-1，活化能为 56.48 kJ·mol-1。求：
（1）100℃时水解反应的半衰期； 解：t1/2=（ln2）/k=ln2/7.92=0.0875d
（2）25℃时水解反应的速率常数；
解：k2=k1*exp[-E/R*(1/298-1/373)]=0.04341d
（3）25℃下水解 30%所需的时间。 解：t0.7=（1/K）*ln（10/7）=8.22d
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-1
第八章 表面现象
一、判断题（正确打√，错误打×）
1. 粒子越小，比表面越大。 （ √ ） 2. 温度升高时，纯液体的表面张力增大。 （ × ） 3. HLB 值越大， 亲脂性越强。 （ × ） 4. 表面活性剂的用途非常广泛，例如，既可以用表面活性剂起润湿、乳化、起泡等作用，也可以用表面活性剂起去润湿、 破乳、 消泡等作用。 （ √ ） 5. BET 吸附等温式适用于多分子层吸附。 （ √ ） 6. 弗仑因德立希吸附等温式不适用于化学吸附。 （ × ） 7. 只有表面张力较小的液体才可能在表面张力较大的液体表面铺展。 （ √ ） 8. 当接触角大于 90°时，液体能够润湿固体。 （ × ） 9. 两性型表面活性剂是非离子型表面活性剂。 （ × ） 10. 作为洗涤剂的表面活性剂的 HLB 值通常在 12~15。 （ √ ）
二、选择题（选1个答案）
1. 将毛细管插入某种溶液中，可能发生的现象是 。 （ D ） A．毛细管中的液面既不上升，也不下降 B．接触角小于 90 度，毛细管中液面下降 C．毛细管中液面是凸的，液面上升 D．这种溶液能够润湿毛细管，液面上升
2. 晶体物质的溶解度和熔点与粒子大小的关系是 。 （ A ） A．粒子越小，溶解度越大，熔点越低 B．粒子越小，溶解度越大，熔点越高 C．粒子越小，溶解度越小，熔点越低 D．粒子越小，溶解度越小，熔点越高
3. 化学反应刚产生沉淀时，生成的沉淀颗粒大小不一，当放置一段时间后，会出现的现象
是 。 （ B ） A．小颗粒变大，大颗粒变小，直至颗粒大小相同 B．小颗粒变小直至消失，大颗粒变得更大 C．小颗粒和大颗粒都变小，颗粒数增加
D．小颗粒和大颗粒都不发生变化
4. 如果表面层浓度小于本体浓度，则 。 （ C ） A．浓度增大使表面张力减小 B．溶质可能是表面活性剂 C．发生负吸附 D．表面超量大于零
5. 是物理吸附的特点。 （ C ） A．吸附热大 B．稳定性高 C．多分子层吸附 D．有吸附选择性
6. 兰格缪尔吸附等温式不适用于 。 （ B ） A．单分子层吸附 B．多分子层吸附 C．物理吸附 D．化学吸附
7. 溶质表观吸附量 实际吸附量。 （ B ） A．大于 B．小于 C．等于 D．大于或小于
8. 描述固体在溶液中吸附的兰格缪尔吸附等温式 。 （ A ） A．是经验公式 B．是理论公式
C．只适用于化学吸附 D．只适用于物理吸附
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