2025年大學《化學》專業(yè)題庫——化學反應(yīng)速率與濃度關(guān)系考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。下列選項中，只有一項符合題意。）1.對于反應(yīng)2NO(g)+Cl2(g)→2NOCl(g)，在不同時刻測得NO的消耗速率分別為0.16mol·L?1·s?1和0.24mol·L?1·min?1，則Cl2的消耗速率分別為（）。A.0.08mol·L?1·s?1和0.12mol·L?1·min?1B.0.16mol·L?1·s?1和0.24mol·L?1·min?1C.0.08mol·L?1·min?1和0.12mol·L?1·min?1D.0.24mol·L?1·s?1和0.36mol·L?1·min?12.某反應(yīng)的速率方程為r=k[A]^m[B]^n。若使反應(yīng)速率增加3倍，而B的濃度不變，A的濃度增加2倍，則該反應(yīng)對A的級數(shù)m為（）。A.1B.1.5C.2D.33.對于某化學反應(yīng)，其速率方程為r=k[A]^2[B]。若初始時A和B的濃度均為0.1mol·L?1，速率常數(shù)為0.5L·mol?1·s?1，則反應(yīng)開始時的速率是（）。A.0.005mol·L?1·s?1B.0.01mol·L?1·s?1C.0.05mol·L?1·s?1D.0.1mol·L?1·s?14.已知反應(yīng)A→P的速率方程為r=k[A]^0.5。若反應(yīng)物的初始濃度為0.2mol·L?1，速率常數(shù)為0.6mol?1/2·L·s?1，則反應(yīng)物濃度降為0.05mol·L?1時，反應(yīng)速率約為（）。A.0.12mol·L?1·s?1B.0.15mol·L?1·s?1C.0.24mol·L?1·s?1D.0.30mol·L?1·s?15.一級反應(yīng)的半衰期（t?/?）與反應(yīng)速率常數(shù)（k）的關(guān)系是（）。A.t?/?=kB.t?/?=1/kC.t?/?=ln(2)/kD.t?/?=k/ln(2)6.對于零級反應(yīng)A→P，其速率方程為r=k。若初始時A的濃度為0.4mol·L?1，反應(yīng)進行2分鐘后A的濃度降為0.2mol·L?1，則該反應(yīng)的半衰期是（）。A.0.5分鐘B.1分鐘C.1.5分鐘D.2分鐘7.對于反應(yīng)2A+B→C，實驗測得速率方程為r=k[A][B]2。若使反應(yīng)速率減為原來的一半，A的濃度不變，則B的濃度應(yīng)變?yōu)樵瓉淼模ǎ.1/2B.1/√2C.1/√4(即1/2)D.1/48.質(zhì)量作用定律描述了化學反應(yīng)速率與（）之間的關(guān)系。A.溫度B.催化劑C.反應(yīng)物濃度D.反應(yīng)時間9.若反應(yīng)速率方程的指數(shù)之和等于1，則該反應(yīng)是（）反應(yīng)。A.零級B.一級C.二級D.無法確定10.已知反應(yīng)A+2B→3C，速率方程為r=k[A]^1.5[B]^0.5。若將A的濃度增加1倍，B的濃度減少1/2，則反應(yīng)速率將（）。A.增大1倍B.增大0.75倍C.減小0.75倍D.減小1倍二、填空題（每空2分，共20分。）1.反應(yīng)速率通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的________或產(chǎn)物濃度的________來表示。2.根據(jù)質(zhì)量作用定律，化學反應(yīng)的瞬時速率與各反應(yīng)物瞬時濃度的________的乘積成正比，比例常數(shù)即為速率常數(shù)k。3.若反應(yīng)速率方程為r=k[A]^2[B]，則該反應(yīng)對A為零級、一級、二級；對B為零級、一級、二級。（請?zhí)顚憣?yīng)級數(shù)）4.初始速率是指反應(yīng)剛開始一段時間內(nèi)的瞬時速率，通常通過________法或________法測定。5.一級反應(yīng)的半衰期________（填“與”、“與濃度成正比”、“與濃度成反比”、“與濃度無關(guān)”）反應(yīng)物的初始濃度。6.速率常數(shù)k是衡量反應(yīng)本身固有反應(yīng)快慢的物理量，其單位取決于速率方程中各濃度項指數(shù)之和的值。7.對于速率方程r=k[A]^m[B]^n，若保持B的濃度不變，改變A的濃度，發(fā)現(xiàn)當[A]增大1倍時，反應(yīng)速率增大至原來的4倍，則反應(yīng)對A的級數(shù)m為________。8.質(zhì)量作用定律通常適用于________反應(yīng)，對于復(fù)雜的離子反應(yīng)，需根據(jù)________來確定速率方程。9.半衰期t?/?是指反應(yīng)物的濃度減少到________時的反應(yīng)時間。10.在碰撞理論中，增大反應(yīng)物濃度，可以使單位體積內(nèi)活化分子數(shù)________，從而增大反應(yīng)速率。三、計算題（共30分。）1.對于反應(yīng)2NO(g)+O?(g)→2NO?(g)，實驗測得以下數(shù)據(jù)：實驗編號|[NO]?(mol·L?1)|[O?]?(mol·L?1)|初始速率r(mol·L?1·s?1)---|---|---|---1|0.10|0.10|0.0202|0.20|0.10|0.0803|0.10|0.20|0.080（10分）(1)請確定該反應(yīng)的速率方程（即確定指數(shù)m和n）。(2)計算該反應(yīng)的速率常數(shù)k。(3)當[NO]?=0.15mol·L?1，[O?]?=0.15mol·L?1時，反應(yīng)的初始速率是多少？2.某反應(yīng)為一級反應(yīng)，測得反應(yīng)物A的初始濃度為0.50mol·L?1，經(jīng)過10分鐘后，A的濃度降至0.125mol·L?1。（10分）(1)計算該反應(yīng)的速率常數(shù)k。(2)計算該反應(yīng)的半衰期t?/?。(3)當A的濃度降至0.0625mol·L?1時，大約經(jīng)過了多長時間？3.對于反應(yīng)A→P，速率方程為r=0.8mol?1/2·L·s?1[A]2。初始時A的濃度為0.40mol·L?1。（10分）(1)計算反應(yīng)開始時的速率。(2)計算反應(yīng)物的半衰期t?/?。(3)計算反應(yīng)進行5分鐘后，反應(yīng)物A的剩余濃度。試卷答案一、選擇題1.A2.C3.B4.B5.C6.B7.D8.C9.B10.B二、填空題1.增加；減少2.冪次方；乘積3.二級；一級4.初始速率；積分5.與濃度無關(guān)6.與指數(shù)之和有關(guān)7.28.簡單；實驗測定9.一半10.增多三、計算題1.（10分）(1)解：設(shè)速率方程為r=k[NO]^m[O?]^n實驗1：0.020=k(0.10)^m(0.10)^n實驗2：0.080=k(0.20)^m(0.10)^n(將實驗2除以實驗1)得(0.080/0.020)=(0.20/0.10)^m=>4=2^m=>m=2實驗3：0.080=k(0.10)^m(0.20)^n(將實驗3除以實驗1)得(0.080/0.020)=(0.20/0.10)^n=>4=2^n=>n=2答：速率方程為r=k[NO]^2[O?]^2。(2)解：代入任一實驗數(shù)據(jù)求k，選用實驗1：0.020=k(0.10)^2(0.10)^2=>0.020=k(0.001)k=0.020/0.001=20L·mol?1·s?1答：速率常數(shù)k為20L·mol?1·s?1。(3)解：將[A]?=0.15,[B]?=0.15及k=20代入速率方程：r=20(0.15)^2(0.15)^2=20(0.015)^3=20(0.00003375)=0.000675mol·L?1·s?1答：反應(yīng)的初始速率為0.000675mol·L?1·s?1。解析思路：通過比較不同實驗條件下速率的變化，利用速率方程中各濃度項指數(shù)與速率變化倍數(shù)的冪次關(guān)系，確定指數(shù)m和n。確定指數(shù)后，代入任一實驗數(shù)據(jù)求解速率常數(shù)k。最后將給定濃度和求得的k代入速率方程計算特定條件下的速率。2.（10分）(1)解：對于一級反應(yīng)，速率方程為r=k[A]。積分形式為ln[A]=-kt+ln[A]?。k=-(1/t)*(ln[A]-ln[A]?)=(1/t)*ln([A]?/[A])t=10分鐘,[A]?=0.50mol·L?1,[A]=0.125mol·L?1k=(1/10)*ln(0.50/0.125)=(1/10)*ln(4)=(1/10)*1.386=0.1386min?1答：速率常數(shù)k為0.1386min?1。(2)解：一級反應(yīng)半衰期公式t?/?=ln(2)/kt?/?=0.693/0.1386≈5.0分鐘答：半衰期t?/?為5.0分鐘。(3)解：再次使用一級反應(yīng)積分速率方程ln[A]=-kt+ln[A]?。t=(1/k)*(ln[A]?-ln[A])當[A]=0.0625mol·L?1t=(1/0.1386)*(ln(0.50)-ln(0.0625))t=(1/0.1386)*(ln(0.50/0.0625))=(1/0.1386)*ln(8)t=(1/0.1386)*2.079≈15.0分鐘答：大約經(jīng)過了15.0分鐘。解析思路：利用一級反應(yīng)的速率方程積分形式ln[A]=-kt+ln[A]?，根據(jù)給定的[A]?和[A]以及時間t計算速率常數(shù)k。利用一級反應(yīng)半衰期公式t?/?=ln(2)/k計算半衰期。計算剩余濃度對應(yīng)的反應(yīng)時間時，再次應(yīng)用該積分方程，求解時間t。3.（10分）(1)解：反應(yīng)開始時，A的濃度為初始濃度[A]?=0.40mol·L?1。速率方程為r=0.8mol?1/2·L·s?1[A]2。r=0.8(mol?1/2·L·s?1)*(0.40mol·L?1)2r=0.8*(0.16mol2·L?2)=0.128mol·L?1·s?1答：反應(yīng)開始時的速率為0.128mol·L?1·s?1。(2)解：速率方程r=k[A]^2，為二級反應(yīng)。二級反應(yīng)半衰期公式t?/?=1/(k[A]?)。k=0.8mol?1/2·L·s?1，[A]?=0.40mol·L?1t?/?=1/(0.8mol?1/2·L·s?1*0.40mol·L?1)t?/?=1/(0.32mol?1/2·L·s?1)=1/(0.32L·mol?1/2·s?1)=1/(0.32*L·mol?1/2·s?1)t?/?=1/(0.32*mol?1/2·L·s?1)=(L·s?1)/(0.32mol?1/2)=(L·s?1)/(0.32)/mol?1/2t?/?=(1/0.32)*L·s·mol1/2=3.125L·s·mol1/2答：反應(yīng)物的半衰期t?/?為3.125L·s·mol1/2。(3)解：反應(yīng)進行5分鐘后，速率方程為r=k[A]^2。速率常數(shù)為k=0.8mol?1/2·L·s?1。0.8mol?1/2·L·s?1*[A]^2=(速率，需計算)設(shè)此時[A]=xmol·L?1。由于速率與[A]^2成正比，速率會隨[A]的減小而減小。需要找到5分鐘后[A]對應(yīng)的濃度。由于沒有給出具體速率，無法直接通過速率計算剩余濃度。但若理解為求濃度變化量，則：初始濃度[A]?=0.40mol·L?1半衰期t?/?=3.125L·s·mol1/25分鐘=5*60s=300s300s/3.125s=96經(jīng)過96個半衰期，剩余濃度應(yīng)為[A]?/2^96。顯然此值極小，可近似為零，但題目要求剩余濃度，需計算：5分鐘內(nèi)經(jīng)歷了5/3.125=1.6個半衰期。剩余濃度[A]=[A]?*(1/2)^(1.6)[A]=0.40mol·L?1*(0.5)^