GRE科目考试:化学:动力学和运动学

学习GRE科目考试的概念,例题和解释:化学

大学导师应用商店 大学导师安卓商店

例子问题

例子问题1:影响反应速率的因素

一位科学家正在研究一个反应,他把反应物放在一个室温烧杯里。反应进行中,她通过核磁共振分析产物。根据核磁共振读数,她确定反应的进展如下:

为了更好地理解反应过程,她改变了反应物的浓度,并研究了反应速率的变化。下表显示了她在三个实验试验中修改后的反应浓度。

反应速率取决于反应浓度和反应常数.用阿伦尼乌斯方程来计算这个常数。下列哪个因子被用在阿伦尼乌斯方程中?

即温度

2活化能

3反应物浓度

可能的答案:

II和III

一,二,三

I和II

我只

第三只

正确答案:

I和II

解释

如果你认为所有这些因素都被用在阿伦尼乌斯方程中,那么速率常数与反应物浓度无关。浓度效应在速率定律中是通过将浓度乘以常数来考虑的,但浓度本身与实际的阿伦尼乌斯计算无关。

计算表明.在这个方程中,活化能和是温度。

例子问题1:反应速率和速率定律

你想要通过在多次试验中控制反应物浓度来找到每种反应物的顺序。下表显示了改变的反应物浓度对初始反应速率的影响。

利用上述试验,写出反应的速率定律。

可能的答案:

正确答案:

解释

记住,化学方程及其系数与速率定律无关。每种反应物的顺序必须通过实验来确定。

为了找出每种反应物的顺序,比较两种试验的初始反应速率,其中三种反应物的浓度只改变了一种。例如,试验1和4保持A和B相等,但C翻倍。当C增加一倍时,我们看到初始反应速率增加了四倍。因此,我们确定反应物C的阶是2。当反应物改变时,但初始反应速率保持不变,如试验1和3中对A所见,反应物的阶数为0。最后,当反应物乘以初始反应速率乘以的相同因子时,如试验1和试验2中对B所见,反应物的阶数为1。

把这些数据放在一起:A是零阶,B是一阶,C是二阶。速率定律可以这样写

例子问题1:动力学与运动学

一位科学家正在研究一个反应,他把反应物放在一个室温烧杯里。反应进行中,她通过核磁共振分析产物。根据核磁共振读数,她确定反应的进展如下:

为了更好地理解反应过程,她改变了反应物的浓度,并研究了反应速率的变化。下表显示了她在三个实验试验中修改后的反应浓度。

下面哪个选项最接近这个反应的速率定律?

可能的答案:

正确答案:

解释

文章中的反应表表明,当你改变每种反应物,而保持另一种反应物不变时,反应速率以1比1的方式变化。

速率定律可以写成

比较试验1和试验2可以发现铵的浓度翻倍会使速率翻倍。铵的反应是一级反应:

对比试验2和试验3,可以发现硝酸盐浓度翻三倍,死亡率就会翻三倍。硝酸盐的反应是一级反应:

最终速率定律是

问题31:物理化学

对于反应,,测定了反应的初始速率,其数值如下表所示。

屏幕截图2015年11月27日上午5点48分47秒

这个反应的速率定律的总体顺序是什么?

可能的答案:

正确答案:

解释

对于给定的反应:

我们需要找出反应的顺序,因此我们必须找出方程中a和b的值。首先,让我们比较所做的实验结果,以确定改变浓度如何影响反应的速度。让我们比较第一次运行和第二次运行,在第二次运行中Y的浓度增加了一倍,同时保持X的浓度不变。我们可以观察到反应速率增加了四倍。让我们通过比率进行比较:

B的浓度值在第1步和第2步中是相同的,因此它们抵消了:

将这些值代入方程得到:

将上述方程简化得到:

因此,

我们还可以比较运行2和运行3的结果。在这种情况下,Y的浓度保持不变,而X的浓度翻倍。我们可以看到反应速率翻倍了。因此,反应对X是一级反应,对y是二级反应。因此,整个反应是三级反应:

示例问题32:物理化学

对于反应,,测定了反应的初始速率,其数值如下表所示。

屏幕截图2015年11月27日上午5点58分58秒

确定这个反应速率定律的总体顺序。

可能的答案:

正确答案:

解释

对于给定的反应:

我们需要找出反应的顺序,因此我们必须找出方程中x和y的值。首先,让我们比较所做的实验结果,以确定改变浓度如何影响反应的速度。让我们比较第一次运行和第二次运行,在第二次运行中A的浓度翻倍,同时保持B的浓度不变。我们可以观察到反应速率增加了一倍。让我们通过比率进行比较:

B的浓度值在第1步和第2步中是相同的,因此它们抵消了:

将这些值代入方程得到:

将上述方程简化得到:

因此,

我们还可以比较运行2和运行3的结果。在这种情况下,A的浓度保持不变,而B的浓度减少一半。我们可以看到反应速率降低了一半。因此反应对A是一阶的对b是一阶的。因此,整个反应是二阶的:

例子问题1:能量

对于任何给定的化学反应,都可以画出能量图。能量图描述了反应中不同步骤的能级,同时也表明了能量的净变化,并提供了相对反应速率的线索。

下图是科学家在实验室中研究的一个反应图。一名学生在前一天晚上开始出现这种反应,但科学家不确定这种反应的类型。除了下面的反应图,他找不到这个学生的笔记。

无标题的

经过进一步的研究,科学家意识到这个反应涉及到碳正离子的形成,这个碳正离子很快再次反应形成稳定的产物。在哪个点上我们最有可能找到上图中的碳正离子?

可能的答案:

5

2

3.

1

4

正确答案:

3.

解释

第三点是相对稳定的中间产物。中间态比过渡态更稳定,但不如原始反应物和最终产物稳定。稳定性与能量成反比,因此我们要寻找反应中能量最高和最低之间的点。按照这个逻辑,点1是反应物,点2和点4是过渡态,点3是稳定的中间产物,点5是生成物。

例子问题2:反应力能学与动力学“,

哪个动力学方程描述了E1过程的速率?

可能的答案:

这些都不是

正确答案:

解释

大多数有机反应都是分几步进行的。速率方程可以从发生在机构最慢步骤的过程中推导出来。E1反应的缓慢步骤是离去基与碳氢化合物分离,形成碳正离子。这一步中唯一的反应物是碳氢化合物的一摩尔当量。因此,速率方程只取决于物质。摩尔当量决定了方程式中每个反应物的指数。

大学导师的学习工具