物理化学第十一章模拟试卷C

 

班级                 姓名                               分数                

 

一、选择题 ( 共10题  20分 )

1.  2 分

    在光的作用下，O2可转变为O3，当1 mol O3生成时，吸收了3.01×1023个光子，则该反应之总量子效率F为：                                              (      )

       (A) F＝1                     (B) F＝1.5

       (C) F＝2                     (D) F＝3

 

2.  2 分

对于摩尔熵，用统计力学方法可计算不同运动形式的典型值如下，=150 J·K-1·mol-1，转动及振动每个自由度相应有=30 J·K-1·mol-1，=1 J·K-1·mol-1，反应A+BC生成非线性过渡态时，其=__________________。

 

3.  2 分

    实验活化能Ea，临界能Ec，势垒Eb，零度活化能E0概念不同，数值也不完全相等，但在一定条件下，四者近似相等，其条件是：                               (      )

(A) E0很小     (B) Eb很小

(C) 温度很低   (D) 基态振动频率大

 

4.  2 分

在过渡态理论的速率方程中，因数 RT /Lh或kBT/h对所有反应都是一样的。其值约为∶

                                                                   (    )

    (A) 103 s-1

    (B) 1013 s

    (C) 1013 s-1

    (D) 103 s

 

5.  2 分

    相同分子B反应， 其单位时间， 单位体积内的碰撞数为：                 (      )

    (A) 2dB2(pRT／MB)1/2         (B) dB2（pRT／MB）1/2

    (C) 2NB2dB2（pRT／MB）1/2   (D) ４LNB2dB2（pRT／MB）1/2

式中L是阿伏伽德罗常数，NB是B分子的数密度。

 

6.  2 分

    理想气体反应A + BC[ABC]≠ 产物，若设 Ea为阿累尼乌斯活化能， D≠H表示活化络合物与反应物在标准状态下的焓差，则                          (    )

    (A) Ea= D≠H+ RT

    (B) Ea= D≠H+ 2RT

    (C) Ea= D≠H+ 3RT

    (D) Ea= D≠H- 2RT

 

7.  2 分

    电解质溶液中的反应速率受离子强度影响的规律，下述说法中正确的应是：   (      )

    (A) 离子强度I越大，反应速率越大   (B) I越大，反应速率越小

    (C) 同号离子间反应，原盐效应为正   (D) 电解质与中性反应物作用，原盐效应为负

 

8.  2 分

酶催化作用有很多特征，但其主要的缺点是：                                         （    ）

(A) 对温度反应迟钝    (B) 选择性不高 

(C) 催化活性低        (D) 极易受酶杂质影响

 

9.  2 分

    选用适当的催化剂后，使反应活化能比未加催化剂时降低了8500J·mol-1，则二者速率常数比(kcat／k0)                                                       (     )

(A) 31倍    (B) 61倍

(C) 92倍    (D) 4.5倍

 

*.  2 分

某一反应在一定条件下的平衡转化率为25.3%，当有催化剂存在时，其转化率应当是：

                                                                   (    )

      (A) 大于 25.3%

      (B) 小于 25.3%

      (C) 等于 25.3%

      (D) 不确定

 

二、填空题 ( 共 9题  18分 )

11.  2 分

为了研究态-态反应，常用交叉分子束装置，这种分子束常要求_________，_________，________，_________。

 

12.  2 分

微观反应动力学提出，要使分子发生化学反应，要求：碰撞能量___________________，碰撞方位______________，激发能量的形式_______________________________。

 

13.  2 分

在558 K时， 二乙酰(CH3COCOCH3)一级分解反应的D≠G和D≠H值分别是

231.5 kJ·mol-1和264.2 kJ·mol-1，则D≠Sm为____________J·mol-1， 即过渡态较反应物有序性低，这是____________________反应的特性。

 

14.  2 分

对于化学反应典型的活化能值Ea=100 kJ·mol-1>>RT/2，根据硬球碰撞理论，双分子反应有效碰撞率在298 K时为_____________，1000 K时为_____________。

 

15.  2 分

    H2O振动吸收频率之一为w＝3651 cm-1，相当光能为__________________。

 

16.  2 分

水溶液中至今发现最快的化学反应是________________________，正反应速率常数的数量级（以 mol-1·dm3·s-1为量纲）约为_______，其主要原因为____________________________________________

_____________________。

 

17.  2 分

反应 [Co(NH3)5Br]2++NO®[Co(NH3)5NO2]2++Br -，随离子强度的增加反应速率___________，若要改变反应速率25%，离子强度应为_____________________________。

 

18.  2 分

分子剪裁是实现反应方向控制的一个理想方案，认为可通过先激发欲断裂的化学键，其主要的困难在于_____________________________________________________________________________。

 

19.  2 分

    已知：玻耳兹曼常数 kB= 1.3806×10-23 J·K-1 ，普朗克常数 h = 6.6262×10-34 J·s 。

 

三、计算题 ( 共 5题  40分 )

20. 10 分

300 K时，A和B反应速率常数为1.18×105cm3·mol-1·s-1，反应活化能Ea为40 kJ·mol-1。

    (a) 用简单碰撞理论估算，具有足够能量能引起反应的碰撞数占总碰撞数的比例       为多少？

    (b) 估算反应的概率因子为多少？

    已知A和B分子的直径为0.3 nm 和 0.4 nm，假定 A 和 B 的相对分子质量都为50。

 

21. 10 分

    设N2O5(g) 的分解为基元反应，在不同的温度下测得的速率常数k值如下表所示：

  T / K        273         298        318         338

 k / min-1     4.7×10-5    2.0×10-3    3.0×10-2      0.30

试从这些数据求：阿仑尼乌斯经验式中的指数前因子A，实验活化能Ea， 273 K时过渡态理论中的DSm和 DHm。

 

22. 10 分

    实验测得N2O5分解反应在不同温度下速率常数数据如下：

     T/K       298     308     318    328      338

    105k/s-1     1.72    6.65    24.95    75.0     240

求 k = A exp(-Ea/RT)中A与Ea的值，并求反应在323K时D≠S、D≠H、D≠G。

已知：玻耳兹曼常数kB= 1.3806×10-23 J·K-1 ，普朗克常数 h = 6.6262×10-34 J·s  。

 

23.  5 分

    当温度为298 K而压力是(1) 10p$ ，(2) p$ ，(3) 10-6p$ 时，一个氩原子在一秒内受到多少次碰撞(碰撞截面可视为s =36 nm2)?

 

24.  5 分

    特殊酸催化反应的速率常数k／dm3·mol-1·s-1=4.7×10-2[H-]／mol·dm-3， 当一底物溶解在弱酸[HA]=10-3 mol·dm-3溶液中，实验测得k=3.2×10-5 mol-1·dm3·s-1 请计算HA之离解常数K(HA)。

 

四、问答题 ( 共 3题  20分 )

25. 10 分

    荧光-淬灭的机理可写为 ：

 ＦＦ*   Ｆ*Ｆ＋hn f    Ｑ＋Ｆ*Ｆ＋Ｑ*

 Ｆ是发荧光的分子，Ｑ是淬灭分子，kf常可由吸收光谱测定，试提出一个测定kq的实验方案（必需有定量的关系式）。

 

26.  5 分

碰撞理论中的方位因子P一定小于1吗？请举例予以说明。

 

27.  5 分

    已知物质 A 的光化学二聚反应的机理如下：

       A + hnA* ，A*+ AA2 ，A*A + hn '

试用稳态近似法导出该光化反应的量子效率 F (A2) 的表达式。

 

 

参考答案

 

一、选择题 ( 共10题  20分 )

1.  2 分

    [答] (C)

 

2.  2 分

[答]   -119 J·K-1·mol-1                                                          （2分）

 

3.  2分

    [答] (C)

 

4.  2 分

    [答]  (C)

 

5.  2 分

    [答] (C)

 

6.  2 分

    [答]  (B)

 

7.  2 分

    [答] (C)

 

8.  2 分

[答]   (D)                                                                      （2分）

 

9.  2 分

    [答] (A)

 

*.  2 分

    [答]  (C)

 

二、填空题 ( 共 9题  18分 )

11.  2 分

[答]   准直，均速，选态，取向                                                      （2分）

 

12.  2 分

[答]   要足够高，要恰当，要符合反应的需求                                         （2分）

 

13.  2 分

    [答] 58.6 J·mol-1·K-1， 单分子分解反应。

 

14.  2 分

[答]   3×10-18；6×10-6                                                           （2分）

 

15.  2 分

    [答] 7.253×10-20 J

        E =hn =hc/l =hcw =(6.626×10-34×2.998×108×3651×102) J

          =7.253×10-20 J

 

16.  2 分

[答]   H++OH－®H2O  1011  H+,OH－是水溶液中迁移速率（或离子淌度）最大的离子。 （2分）

 

17.  2 分 (6390)

6390

[答]   减少  I=3.77×10-3 mol·kg-1                                             （2分）

 

18.  2 分

[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                                 （2分）

 

19.  2 分

[答]   向前散射，向后散射，前后对称散射                                           （2分）

 

三、计算题 ( 共 5题  40分 )

20. 10 分

    [答]  (a)  exp(-Ea/RT) = 1.08×10-7

         (b) A(sct) = Lπd2(AB)(8RT/πm)1/2

                  = 1.17×108 m3·mol-1·s-1

            A = k exp(Ea/RT) = 1.09×106 m3·mol-1·s-1

            p = A/A(sct) = 9.3×10-3                                      (各2.5分)

 

21. 10 分

    [答] 根据阿累尼乌斯公式  k = Aexp(-Ea/RT)

    代入实验数据求 A 和 Ea 的值，最后取平均值�