物理化学:反应动力学

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例子问题

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问题1:反应动力学

关于反应顺序,下列哪项总是正确的?

可能的答案:

这些都不是

反应速率随反应级数的增加而降低

反应速率与反应顺序无关

反应速率随反应级数的增加而增加

正确答案:

反应速率与反应顺序无关

解释

个人反应物的顺序是用来决定反应速率的一个变量。在反应的限速步骤中,每个反应物都有一个顺序(通常是第0、1或2)。的反应秩序是所有单个秩序的总和。反应速率的定义如下。

在哪里是反应速率,反应物,速率是恒定的是单独的订单。这个反应的反应顺序是。注意,反应的速率取决于反应物的浓度、速率常数和各个阶数。它与反应顺序无关。

问题1:平衡与动力学

你正在分析一种药物。在进行了一些测试后,您观察到药物消除遵循第一顺序。75%的药物从体内排出需要多长时间?

可能的答案:

不知道速率常数是无法确定的

正确答案:

不知道速率常数是无法确定的

解释

半衰期的定义是降低一种物质(在这种情况下是药物)的浓度所需的时间。一个半衰期后,50%的药物会消失,50%会保留。第二个半衰期后,剩余药物的一半(25%)将被淘汰;因此,在第二个半衰期结束时,75%的药物将被消除。为了求出这个时间,我们可以简单地计算半衰期,然后乘以2。

为了解决这个问题,我们需要知道半衰期的方程。该反应为一阶反应;因此,一级反应的半衰期定义为

在哪里是半衰期是速率常数。由于没有给出速率常数,我们无法计算半衰期。

问题1:反应动力学

关于一阶反应,下列哪个是正确的?

可能的答案:

半衰期随着反应物浓度的增加而增加

不止一个

半衰期随着反应物浓度的降低而增加

半衰期随着速率常数的减小而增大

正确答案:

半衰期随着速率常数的减小而增大

解释

一级反应的半衰期如下:

在哪里是半衰期是速率常数。半衰期只取决于速率常数。由于速率常数在分母上,半衰期和速率常数成反比。这意味着半衰期随着速率常数的减小而增大,反之亦然。对于一级反应,反应物的浓度不影响半衰期。

126题:物理化学

速率常数__________随着温度的升高__________随着催化剂的加入。

可能的答案:

增加……不会改变

增加……增加

减少……减少

不会改变……减少

正确答案:

增加……增加

解释

速率常数是每个反应的唯一常数,它决定了反应的速率。它是决定反应速率的几个变量之一。随着速率常数的增加,反应速率也随之增加。速率常数主要取决于两个因素:温度和活化能。速率常数随着温度的升高而增大。回想一下,温度升高会增加分子的动能;因此,温度的升高会增加达到活化能的分子数量。这将增加速率常数,进而增加反应速率。

速率常数随活化能的减小而增大。活化能是反应物产生生成物必须克服的能量山丘。如果活化能降低,则反应物更容易克服能量山转化为生成物;因此,降低活化能会提高反应速率常数,进而提高反应速率。回想一下,催化剂通过降低活化能来加速反应(增加反应速率);因此,催化剂提高了反应速率常数。

问题1:平衡与动力学

0级反应速率定律的积分形式为:

考虑到这个反应带速率常数是0阶,以下哪个是假的?

1、反应物浓度不随时间变化。

2反应速率与反应物浓度无关。

3反应速率常数随着时间的推移,对反应物的最终浓度没有影响。

可能的答案:

II和III

二只

I, II,和III

I和III

我只

正确答案:

I和III

解释

条件1为假。反应物浓度确实随时间变化(可以从积分速率定律中看出,它有一个项),它只是不依赖于反应物浓度。

条件II为真。对于0级反应,反应速率与反应物浓度无关。

条件III为假。是否对总反应物浓度随时间的变化有影响(可以在综合速率定律中看到,其中有术语)。

问题1:反应动力学

一阶反应的积分速率定律为:

在哪里为初始反应物浓度,反应物的浓度是多少,是反应速率常数。

对于一阶反应,下列哪项是错误的?

[A]与[t]的关系是线性的

2ln[A] vs (t)是线性的

3速率定律与ln成正比[A]

四、速率定律独立于[A]

V.比率定律与[A]成正比

可能的答案:

II, III,和V

IV和V

I, II, III,和IV

第一,三,四

二、三、四

正确答案:

第一,三,四

解释

唯一正确的表述是,对于一阶反应,ln[a]与t的曲线是线性的(这可以从给出的积分速率定律中看出,因为方程的形式是

此外,对于一级反应,反应速率与[a]的浓度成正比。

所有其他陈述都不正确。[A]与[t]的曲线是指数型的。

问题1:平衡与动力学

关于米切里斯常数,下列哪项是正确的?

可能的答案:

它是反应速率为最大值的一半时的底物浓度

它是反应速率达到最大值时的酶浓度

反应速率为最大值的一半的酶浓度

它是反应速率最大的底物浓度

正确答案:

它是反应速率为最大值的一半时的底物浓度

解释

米切里斯常数,或者,定义为反应速率为最大().它是测定反应快速进行所需底物量的有效方法。与A的反应米切里斯常数需要很多底物才能达到高的反应速率,而用米切里斯常数需要少量底物才能达到高反应速率。

问题2:反应动力学

下列哪一种反应速率的提高最大?

可能的答案:

使底物浓度增加2倍

将最大速度增加2倍

底物浓度降低了1 / 2

米切里斯常数增加了2倍

正确答案:

将最大速度增加2倍

解释

根据Michaelis-Menten模型,反应速率如下。

在哪里是反应速率,为最大反应速率,底物浓度是多少是米切里斯常数。如果我们分析给定的选项,我们将观察到最大的增长发生在加倍(增加2倍)。将底物浓度增加2倍将产生几乎相同的效果;然而,由于在分母中也发现它只会稍微增加

注意,的单位物质的量浓度,量浓度是多少。解会给出单位

问题1:平衡与动力学

考虑以下反应参数。

底物浓度=

米切里斯常数=

关于反应速率你能得出什么结论?

可能的答案:

反应速率为

反应速率为

反应速率为

根据给定的信息不能确定反应速率

正确答案:

反应速率为

解释

为了解决这个问题,我们需要使用Michaelis-Menten方程。

在哪里是反应速率,为最大反应速率,底物浓度是多少是米切里斯常数。如果代入给定的值,我们得到反应速率

注意Michaelis-Menten方程意味着永远不会超过。不管底物浓度有多高,反应速率都会接近但永远不会超过它。你可以试着用很高的底物浓度来代替。的会非常接近0.2 (),但永远不会达到或超过它。

问题1:反应动力学

Michaelis- menten模型暗示__________ Michaelis常数将__________反应速率。

可能的答案:

增加……不会改变

增加……减少

减少……减少

减少……不会改变

正确答案:

增加……减少

解释

Michaelis-Menten方程如下:

在哪里是反应速率,为最大反应速率,底物浓度是多少是米切里斯常数。因为米切里斯常数,为分母,反应速率与米凯利斯常数成反比;因此,增加米切里斯常数会降低反应速率。

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