B-Z 化学振荡反应在分析检测中的应用

06应用化学物化试题A

西北农林科技大学本科课程考试试卷 2005—2006学年第二学期《 物理化学 》课程A 卷 专业年级：应化04级 命题教师：杨 亚 提 审题教师： 考生姓名： 学 号： 考试成绩： 一、单项选择（每题1 分,共20分 ） 1、以下叙述中不正确的是（ ） A ．体系的同一状态具有相同的体积； B 、体系的不同状态可具有相同的体积； C 、状态改变，体系的所有状态函数都改变 D 、体系的某状态函数改变了，其状态一定改变 2、下列公式中不正确的是（ ） A 、S T G p -=??)( B 、V p G T =??)( C 、2)/(T U T T A V -=??. D 、2)/(T U T T G p -=?? 3、下列关系式中哪一个不需要理想气体的假设？（ ） A 、C p -C v = nR B 、dlnp/dT=△H/RT 2 C 、△H=△U+p △V ；（恒压过程） D 、绝热可逆过程，pV r =常数 4、在－20℃和1atm 下，1mol 的过冷水结成冰，则物系、环境及总熵变应该是 （ ） A 、△S 系<0、 △S 环<0、△S 总<0 B 、 △S 系<0、 △S 环>0、△S 总>0 C 、△S 系<0、 △S 环>0、△S 总<0 D 、 △S 系<0、 △S 环<0、△S 总<0 5、在一铝制筒中装有压缩空气，温度与环境平衡，突然打开活塞使气体喷出瓶外，当瓶内外压力刚好相等时关闭活塞，过一会儿筒中气体的压力有何变化？（ ） A 、不变 B 、降低 C 、升高 D 、不能确定 6、在400K 时，A 的蒸气压为40kPa ，B 的蒸气压为60kPa ，两者形成理想溶液，当达气液平衡时，溶液中A 的量分数为0.6，气相中B 的量分数应为（ ）。 A 、0.31 B 、0.40 C 、0.50 D 、0.60 7、在α、β两相中均有A 和B 两种物质，达相平衡时，则有 A 、μA (α) =μ B (β) B 、μA (α) =μB (α) C 、μA (α) =μA (β) D 、无确定关系 8、298 K 时，已知Cu 2+ +2e =Cu φ1 = 0.337V , Cu + +e = Cu φ2 = 0.521V ,则反应 Cu 2+ + e =Cu + 的φ3是 （ ） A 、-0.153V B 、 –0.184V C 、0.153V D 、 0.184V 9、理想气体是 （ ）。 A 、独立的非定位体系 B 、非独立的粒子体系 C 、独立的定位粒子体系 D 、定位的粒子体系 10、在一般情况下，电位梯度只影响 （ ） A 、离子的电迁移率 B 、离子迁移速率 C 、电导率 D 、离子的电流分数

化学反应速率反应平衡图像题解析

化学反应速率反应平衡图像题解析 一、图像拾零 1．速率—时间图 此类图像定性地揭示了正、逆反应速率随时间（含条件变化对速率的影响）而变化的规律，体现了平衡的“逆、等、动、定、变、同”的基本特征，以及平衡移动的方向等。 如N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)；△H＜0反应，其速率—时间图如下图所示：（1）当速率改变时分别是什么条件改变？ t1, t3, t5, t7 （2）哪些时间段是平衡状态？ （3）哪一段的N2的转化率最高？ 2．浓度—时间图 此类图像能说明各平衡体系组分（或某一成分）在反应过程中的变化情况。此类图像要注意各物质曲线的折点（即达到平衡时）时间应该相同。且各物质的浓度变化值应该满足方程式的计量系数之比。此类图像可以用于推测反应方程式。 如图所示，800℃时，A、B、C三种气体在密闭容器中反应时浓度的变化，只从 图上分析不能得出的结论是（） A．A是反应物 B．前2minA的分解速率是0.1mol(L min) C．若升高温度，A的转化率增大 D．增大压强，A的转化率减小 3．全程速率—时间图 如锌和盐酸的反应，反应速率随时间的变化出现如图所示的变化。 不同时间段的反应速率的变化情况不同。AB段反应速率逐渐增加是 因为该反应是放热反应，温度升高，反应速率加快。而BC段反应速 率减小是因为随反应的进行，盐酸逐渐被消耗，浓度减小，反应速率减小。故分析时要抓住各节段的主要矛盾，认真探究。 4．含量—时间—温度（压强）图 此类图像要注意的是，折点对应的时间即是达平衡所需要的时间，时间越短表示反应速率越快。而水平线的高低表示达到平衡时各物质的浓度，它表明的是平衡移动的方向。 常见的形式有以下几种：

化学振荡

化学震荡 一、目的要求 1、了解、熟悉化学振荡反应的机理。 2、通过测定电位——时间曲线求得振荡反应的表观活化能。 二、基本原理 有些自催化反应有可能使反应体系中某些物质的浓度随时间(或空间)发生周期性的变化,这类反应称为化学振荡反应。 最著名的化学振荡反应是1959年首先由别诺索夫(Belousov)观察发现,随后柴波廷斯基(Zhabotinsky)继续了该反应的研究。他们报道了以金属铈离子作催化剂时,柠檬酸被HBrO3氧化可发生化学振荡现象,后来又发现了一批溴酸盐的类似反应,人们把这类反应称为BZ振荡反应。例如丙二酸在溶有硫酸铈的酸性溶液中被溴酸钾氧化的反应就是一个典型的BZ振荡反应。典型的BZ系统中,铈离子和溴离子浓度的振荡曲线如图1所示。 对于以BZ反应为代表的化学振荡现象,目前被普遍认同的是Field,K?r?s和Noyes在1972年提出的FKN机理。FKN机理提出反应由三个主过程组成：过程A (1) Br-＋BrO3-＋2H+→HBrO2＋HBrO (2) Br-＋HBrO2＋H+→2HBrO 过程B (3) HBrO2＋BrO3-＋H+→2BrO2＋H2O (4) BrO2＋Ce3+＋H+→HBrO2＋Ce4+ (5) 2HBrO2→BrO3-＋H+＋HBrO 过程C (6) 4Ce4+＋BrCH(COOH)2＋H2O＋HBrO→2Br-＋4Ce3+＋3CO2＋6H+ 过程A是消耗Br-,产生能进一步反应的HBrO2,HBrO为中间产物。 过程B是一个自催化过程,在Br-消耗到一定程度后,HBrO2才按式(3)、(4)进行反应,并使反应不断加速,与此同时,Ce3+被氧化为Ce4+。HBrO2的累积还受到式(5)的制约。 过程C为丙二酸溴化为BrCH(COOH)2与Ce4+反应生成Br-使Ce4+还原为Ce3+。 过程C对化学振荡非常重要,如果只有A和B,就是一般的自催化反应,进行一次就完成了,正是C的存在,以丙二酸的消耗为代价,重新得到Br-和Ce3+,反应得以再启动,形成周期性的振荡。 该体系的总反应为： 2H++2 BrO3-+3CH2(COOH)2? ?→ ?+3Ce2BrCH(COOH)2+3CO2+4H2O 振荡的控制离子是Br-。 由上述可见,产生化学振荡需满足三个条件： 1.反应必须远离平衡态。化学振荡只有在远离平衡态,具有很大的不可逆程度时才能发生。在封闭体系中振荡是衰减的,在敞开体系中,可以长期持续振荡。 2.反应历程中应包含有自催化的步骤。产物之所以能加速反应,因为是自催化反应,如过程A中的产物HBrO2同时又是反应物。 3.体系必须有两个稳态存在,即具有双稳定性。 化学振荡体系的振荡现象可以通过多种方法观察到,如观察溶液颜色的变化,

06应用化学物化试题B

西北农林科技大学本科课程考试试卷 2005—2006学年第二学期《 物理化学 》课程B 卷 专业年级： 应化04级 命题教师： 杨亚提 审题教师： 考生姓名： 学 号： 考试成绩： 一、选择题（每题1 分,共20分） 1.理想气体的内能由U 1增加到U 2，若分别按Ⅰ等压、Ⅱ等容和Ⅲ绝热过程来完成这一变化，则 （ ） A.△T Ⅲ>△T Ⅱ>△T Ⅰ B.Q Ⅰ>Q Ⅱ>Q Ⅲ C. Q Ⅲ>Q Ⅱ>Q Ⅰ D. △H Ⅲ>△H Ⅱ>△H Ⅰ 2.下列各式属于化学势的是 （ ） A ．Z n P T B n U ,,)( ?? B. Z n P T B n H ,,)(?? C. P H B n S T ,)(?? D. Z n P T B n G ,,)(?? 3.通常在定温定压下气-固吸附过程应满足 （ ） A.△G>0,△S>0,△H>0 B.△G<0,△S<0,△H<0 C.△G>0,△S<0,△H<0 D.△G<0,△S>0,△H>0 4.所谓溶胶的沉降平衡是指 （ ） A.各处浓度均匀一致 B.粒子恒速下沉 C.粒子重力=阻力 D.粒子以浓度梯度分布 5.表面活性剂溶液浓度达到临界胶束浓度以后，再增加浓度，溶液表面吸附量将 （ ） A.维持不变 B.略有增加 C.略有减少 D.明显增加 6.溶胶稳定性中起主导作用的是 （ ） A.布郎运动 B.聚结稳定性 C.动力稳定性 D.扩散运动 7.乳状液的形成类型取决于 （ ） A.媒剂的多少 B.媒剂的性质 C.媒质的性质 D.乳化剂的性质 8.恒温恒压下，纯液体A 、B 混合成理想溶液时 （ ） A. △mix V = 0 B. △mix H < 0 C. △mix S < 0 D. △mix G = 0 9.可以应用dG = -SdT + Vdp 的过程是 （ ） A.恒温下烧杯中进行的溶液反应 B.组成一定的混合气体膨胀 C.可逆电池中恒温恒压下化学反应 D.恒温恒压相变 10.将一定浓度的强电解质溶液逐渐稀释，其摩尔电导率 （ ） A.不变 B.减小 C.增大 D.先增后减 11.若液体对毛细管壁的润湿角大于900，则当毛细管插入该液体时，毛细管中将发生： A.液面上升 B.蒸气压小于平面时的饱和蒸气压 （ ）

高中化学 化学反应速率的图像题选修4

化学反应速率的图像题 高考频度：★★★★☆难易程度：★★★☆☆ 根据vt图分析外界条件改变对可逆反应A(g)＋3B(g) 2C(g) ΔH<0的影响。该反应的速率与时间的关系如图所示： 可见在t1、t3、t5、t7时反应都达到平衡，如果t2、t4、t6、t8时都只改变了一个反应条件，则下列对t2、t4、t6、t8时改变条件的判断正确的是 A．使用了催化剂、增大压强、减小反应物浓度、降低温度 B．升高温度、减小压强、减小反应物浓度、使用了催化剂 C．增大反应物浓度、使用了催化剂、减小压强、升高温度 D．升高温度、减小压强、增大反应物浓度、使用了催化剂 【参考答案】D 【题后反思】从“断点”入手突破改变的条件：可逆反应达到平衡后，若某一时刻外界条件发生改变，可能使vt图像的曲线出现不连续的情况，即出现“断点”。根据“断点”前后的速率大小，即可对外界条件的变化作出判断。如N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH=－92.4 kJ·mol－1，其反应速率与时间关系如图所示：

则t2时刻改变的条件是升高温度而不是增大压强。原因是t2时刻出现“断点”，且v′(正)、v′(逆)均增大，故改变的条件应从“升高温度”或“增大压强”两方面分析，又因 v′(逆)>v′(正)，平衡逆向移动，故改变的外界条件是升高温度。 化学反应速率的两类图像分析 1．物质的量(或物质的量浓度)—时间图像 物质的量(或物质的量浓度)—时间图像主要反映了反应物、生成物的量与反应时间的定量关系。 一般情况下，可以利用该类图像确定化学方程式和计算某物质在某时间段内的平均反应速率。 2．速率—时间图像 （1）放热反应的速率—时间图像 如Zn与足量盐酸的反应，化学反应速率随时间的变化出现如图所示情况。 ①AB段，反应放热，温度升高，v增大 ②BC段，反应物浓度减小，v减小

BZ振荡实验

BZ振荡实验 一、实验目的及要求 1.了解BZ(Belousov-Zhobotinski)振荡反应的基本原理，观察BZ化学振荡 实验。 2.了解化学振荡反应中的电势测定方法，通过测定电位-时间曲线求得化学振荡反应的表观活化能。 二、实验原理 振荡反应 化学振荡是指反应系统中的某些量(如某组分的浓度)随时间做周期性的变化。BZ振荡实验是由贝诺索夫(Belousov)和柴波廷斯基(Zhobotinski)发现和发展 起来的，是指在酸性介质中，有机物在有金属离子催化的条件下被溴酸盐氧化，某些组分的浓度发生周期性的变化。 大量实验研究表明，化学振荡反应的发生必须满足三个条件：(1)必须是远离平衡态体系；(2)反应历程中含有自催化步骤；(3)体系必须具有双稳态性，即可在稳态间来回振荡。 机理 菲尔德(Field)、科罗什(Koros)、诺伊斯(Noyes)三位科学家对BZ振荡反应 实验进行了解释，称为FKN机理。下面以BrO 3~Ce4+~CH 2 (COOH) 2 ~H 2 SO 4 体系为例说 明。在该体系中发生的总反应为： 该反应的的核心内容是系统中存在受Br－浓度控制的A和B两个过程。具体的说， 当Br－的浓度高于某个浓度(这个浓度被称为临界浓度C 临)时，BrO 3 －被还原成Br 2 ， 即发生A过程。 过程A： (注：HOBr产生后立即被丙二酸消耗，反应过程如下： 当Br-的浓度低于临界浓度时，或者说Br-的浓度较低时，Ce3＋被氧化为Ce4＋，发生B过程。 过程B：

(自由基反应瞬间完成) Br-再生过程： 过程A是消耗Br－并产生能进一步发生反应的HBrO 2 ，HOBr是中间产物，产 生之后立即被丙二酸消耗。 过程B是一个自催化的过程(HBrO 2 充当催化剂)，在Br－消耗到一定程度后， HBrO 2 才按③和④进行，并使反应不断加速，与此同时，Ce3＋被氧化为Ce4+。 HBrO 2 的累积还受⑤的制约。 ⑥反应为丙二酸被溴化为BrCH(COOH) 2 ，与Ce4+反应生成Br－使Ce4+转化为Ce3+。这个反应使得Br－和Ce3+再生，形成周期振荡，并且控制A过程和B过程发生的离子是Br－。 －的临界浓度 过程A中，慢反应②控制整个A过程的速度，当过程A达到准定态，即υ ①=υ ② ，这时： k 1[BrO 3 －][Br－][H+]2=k 2 [HBrO 2 ][Br－][H+]，得：[HBrO 2 ] A =k 1 /k 2 [BrO 3 －][H+]。 过程B中，慢反应③产生的自由基BrO 2 ·立即反应，当反应达到准定态， 即υ ③=υ ⑤ ，这时 k 3[BrO 3 －][HBrO 2 ][H+]=k 5 [HBrO 2 ]2，得：[HBrO 2 ] B =k 3 /k 5 [BrO 3 －][H+]。 观察②反应和③反应，Br－和BrO 3 －均要与HBrO 2 反应，形成竞争反应。当 k 2[HBrO 2 ][Br－][H+]>k 3 [BrO 3 －][HBrO 2 ][H+]时，即k 2 [Br－]>k 5 [BrO 3 －]时，反应②进 行，反应③不能进行。而k 2[Br－]

应用化学试卷

- 1 - 装 订 线 兰州城市学院 2006-2007学年第一学期 《应用化学》期末考试试卷（A ） 承担单位 化学系 任课教师 朱彦荣 阅 卷 人 一、 填空（每空0.5分，共20分） 1、根据分子结构，可将糖类分为 、 、和 。 2、食品质量鉴定方法有 、 和 。 3、三大热能营养素是 、 、和 ；其中 是体内产热效能最高的热能营养素。 4、磷脂质据其结构、性质和起生理作用的部位分为 、 、和 。 5、β-胡萝卜素是 的前体，抗坏血酸就是维生素 。 6、蛋白质是人体中 元素的唯一补充源，含全部必需氨基酸的蛋白质称为 蛋白质。 7、人体中必需的七种常量元素是 。 8、食品和动植物机体中的水分有 和 两种存在形式。 9、农药据其毒杀方式分为 、 、 、和 。 10、酶作用的抑制分为 和 两种。 11、硝酸盐和亚硝酸盐是食品发色剂，但因有 作用和 作用，故其用量受到严格限制。 12、影响土壤肥力的因素主要有 、 、 、和 。 13、食品污染分为 性污染、 性污染和 性污染。 14、长效染发剂依其种类分为 、 和 。 15、氮肥中有效氮含量以 表示，磷肥中有效磷含量以 表示。

二、选择题（每题1分，共15分） 1、下列属于无糖食品的是（） A、黄瓜 B、蜂蜜 C、食用油 D、瘦猪肉 2、维生素E和C在机体中生理作用的共同点是（） A、氧化作用 B、抗坏血病作用 C、抗氧化作用 D、增强生育功能 3、非必需氨基酸是指（） A、人体必需且体内不能合成的氨基酸 B、人体中非必需的氨基酸 C、人体必需但体内能合成的氨基酸 D、食品中不需要摄入的氨基酸 4、豆类蛋白质中（）含量最丰富，故是谷类蛋白质理想的互补食品。 A、亮氨酸 B、糖类 C、脂肪 D、赖氨酸 5、下列物质中毒性最强的是（） A、肉毒毒素 B、河豚毒素 C、苦杏仁甙 D、砒霜 6、必需氨基酸共有（）种。 A、六种 B、八种 C、十二种 D、二十种 7、肥料三要素是（） A、碳、氢、氧 B、钙、镁、磷 C、硫、铁、锰 D、氮、磷、钾 8、下列不属于还原性双糖的是 A、蔗糖 B、麦芽糖 C、乳糖 D、纤维二糖 9、作物生长需要量最大的三种元素是（） A、钙、镁、磷 B、硫、锌、锰 C、碳、氢、氧 D、氮、磷、钾 10、维生素H又称（） A、抗坏血酸 B、生育酚 C、核黄素 D、生物素 11、食品中Aw值一般（） A、等于1 B、小于1 C、大于1 D、小于0 12、在氮平衡表达式B=I-（U+F+S）中，按照正常生理要求，B值应（） A、等于0 B、小于0 C、大于0 D、等于1 13、一般养分（①钾盐②硝酸盐③氨盐④磷酸盐）在土壤中移动性从大到小的顺序为（） A、①②③④ B、②③①④ C、③①④② D、③②④① - 2 -

化学反应速率及平衡图像专题训练

2. C% C% T2P2 T1P2 P1P2 T1P1 O t O t （4）（5） （1）p1________p2（2）p1________p2（3）p1_______p2 +_______q m n +______q +______q m n m n （4）p1_________p2，（5）T1与T2大小__________ m n +__________q△H________0 +_______q m n

N M t 1 t 2 t 3 3. ) (\ % ) (/p T C T p O （1） C% T 105 P a 107 P a （2） O C% P 100 ℃500 ℃ （1）△H _________0 （2）△H _________0 m n +________q m n +________q 4. []C t →（如图24—7） 此反应是从何物质开始的：____________； t 2时改变的条件是：____________________。 5. n t →（如图24—8） 则用A 、B 表示的化学方程式是：_______________________。 6. 如m =3，n =1，q =2，试作出C 分解时v 正随时间的变化曲线：（2C 3A +B ） 7. 读图24—9，写出用A 、B 表示的化学方程式。 二、练习 1．在一定温度下，容器内某一反应中M 、N 的物质的量随着反应时间变 化的曲线如图所示，下列表述中正确的是（ ） A 、反应的化学方程式为：2M N B 、t 2时，正逆反应速率相等，达到平衡 C 、t 3时, 正反应速率大于逆反应速率 D 、t 1时，N 的浓度是M 浓度的2倍 2．对达到平衡的可逆反应X+Y W+Z ，增大压强则正、逆反应速度（v ）的变化如下图，分析可知X ，Y ，Z ，W 的聚集状态正确的是（ ） A B C t 1 t 2 t 图24—7 n 1.0 . 0.8 0.6 0.6 0.4 0.2 O 图24—8 t C B A α αA αB O 3 图24—9 n A B

应用化学有机化学试题答案

一、命名或写出结构式（10分），每小题2分。 1、6-甲基-5-庚烯-1-炔 2、（2Z ，4E ）-2-氯-2，4-己二烯 3、S-4-甲基-3-溴-1-戊烯 4、5-溴-2-萘甲酸 5、1-甲基螺[3.5]壬烷 二、完成下列各反应式（18分） 2. 3. Cl-CH 2CH 2-CF 3 1. Cl COOH ;; SO 3H SO 3H NO 2 ; 4、5、 CH CHCH-CH 3 CI Ph 6、 CH 2-CH-CH 3 7、 CH 3 H H CN Br CH CHCH-CH 3 OH C=C H CH 3Br 8、. CH 3

三、下列各反应中有无错误？如有，指出错在何处。（5分） 9、 CH 3 -C-CH 3 CH 3CH 2CH 3 COOH -C-CH 3 CH 3CH 2CH 3 10、. CH 3H C H 3CH 3C H 3C H 3CH 3CH 3 C H 3CH 2CH 3 H Li H H CuLi ( )2 11、 1、，（ ）2、） 3、（） 4、（（ ×生成 共 轭 烯烃 ） 5、（ √ ） × 主要为 消 去产 物 ×× 不 反 应 有活 泼氢

四、回答下列问题（12分） 1、 （4分） 顺式反应快。 2、 2、3 （2分） 3、（3分） 4、 ④ （1分） 5、（2分） 五、按要求排列顺序（10分） 六、用简单的化学方法鉴别下列化合物（5分） 解答： 每鉴别出一个得1分。 顺式生 成： CH CH 3 2 （）反 式生成： CH CH 3 2 （）(1)()(2)()(3)()对映体顺反 异构 同一物 质CH 2=CH-CH=CH 2+H CH 3-CH-CH=CH 2CH 3-CH=CH-CH 2 Cl Cl 动力 学控制 热力学 控制+1、 A C B 2、3、4、?5、A C B C A B D C A B A C B A 、 B 、 C 、 D 、 无 无 现象无 现象 褪色 立即 有沉 淀片刻 后 有沉 淀加热 后 才有沉 淀

物化实验报告-BZ振荡实验

B-Z振荡反应 2011011743 分1 黄浩 同组人姓名：李奕 实验日期：2013-11-2 提交报告日期：2013-11-8 指导教师：王振华 1 引言 1.1. 实验目的 （1）了解Belousov-Zhabotinski反应（简称B-Z反应）的机理。 （2）通过测定电位——时间曲线求得振荡反应的表观活化能。 1.2 实验原理 所谓化学振荡就是反应系统中某些物理量如组分的浓度随时间作周期性的变化。1958年，Belousov首次报道在以金属铈离子作催化剂的条件下，柠檬酸被溴酸氧化的均相系统可呈现这种化学振荡现象。随后，Zhabotinsky继续了该反应的研究。到目前为止，人们发现了一大批可呈现化学振荡现象的含溴酸盐的反应系统。例如，除了柠檬酸外，还有许多有机酸（如丙二酸、苹果酸、丁酮二酸等）的溴酸氧化反应系统能出现振荡现象，而且所用的催化剂也不限于金属铈离子，铁和锰等金属离子可起同样的作用。后来，人们笼统地称这类反应为B- Z反应。目前，B-Z反应是最引人注目的实验研究和理论分析的对象之一。该系统相对来说比较简单，其振荡现象易从实验中观察到。由实验测得的B-Z体系典型铈离子和溴离子浓度的振荡曲线如图2-11-1所示。 图1. B-Z体系典型铈离子和溴离子浓度的振荡曲线 关于B－Z反应的机理，目前为人们普遍接受的是关于在硫酸介质中以金属铈离子作催化剂的条件下，丙二酸被溴酸氧化的机理，简称为FKN机理。其主要的反应步骤及各步骤的速率或速率系数归纳如下表：

i 222按照FKN 机理，可对化学振荡现象解释如下： 当[Br －]较大时，反应主要按表中的（1）、（2）、（3）进行，总反应为： O H Br H Br BrO 2233365+→+++-- （11） 生成的Br 2按步骤（7）消耗掉。步骤（1）、（2）、（3）、（7）组成了一条反应链，称为过程A ，其总反应为： O H COOH BrCH H COOH CH Br BrO 222233)(33)(32+→++++-- （12） 当[Br －]较小时，反应按步骤（5）和（6）进行，总反应为： O H HBrO Ce H HBrO BrO Ce 2242332232++→+++++- + （13） 步骤（5）为该反应的速度控制步骤（（5）的逆反应速率可忽略），这样有 ]][][[] [2352+-=H HBrO BrO k dt HBrO d （14） 上式表明HBrO 2的生成具有自催化的特点，但HBrO 2的增长要受到步骤（4）的限制。（4）、（5）、（6）组成了另一个反应链，称为过程B 。其总反应为： O H Ce HOBr H Ce BrO 24332454++→+++++- （15） 最后Br － 可通过步骤（9）和（10）而获得再生，这一过程叫做C 。总反应为： ++-++++→+++H CO Ce Br O H COOH BrCH Ce HOBr 6342)(423224 （16） 过程A 、B 、C 合起来组成了反应系统中的一个振荡周期。 当[Br －]足够大时，HBrO 2按A 中的步骤（2）消耗。随着[Br －]的降低，B 中的步骤（5）

应用化学《结构化学》期末考试试卷A答案

贵州师范大学2008 — 2009 学年度第 一 学期 《结构化学》课程期末考试试卷评分标准 (应用化学专业用,A 卷；闭卷) 物理常数: m e = 9.109×10-31 kg; e = 1.602×10-19 C; c = 2.998×108 m/s; h = 6.626×10-34 J ·s; 一、填空题（本大题共20空，每空 2 分，共 40 分）请将正确答案填在横线上。 1. 结构化学是研究 物质的微观结构及其宏观性能关系 的科学。 2. 测不准原理意义是: 不可能同时准确测定微观体系的位置坐标和动量 。 3. 态叠加原理是: 由描述某微观体系状态的多个波函数ψi 线性组合而成的波函数ψ也能描述这个微观体系的状态 。 4. 若Schr?dinger(薛定谔)方程?ψ = E ψ成立，力学量算符?对应的本征值是 E 。 5. 变分原理: 用试探波函数求解所得到体系的能量总是不低于体系基态真实的能量 。 6. H 2+成键轨道是 ψ1 ，反键轨道是 ψ2 ，电子总能量是ab S E ++= 11β α，键级为 0.5 。 7. 等性sp 3杂化，杂化指数是 3 。该杂化轨道p p s s sp c c 22223φφ+=Φ,则2 1c +2 2c = 1 。 8. 根据休克尔分子轨道(HMO)理论，苯分子中六个π电子的离域能是: 2β 。 9. O 2分子的键级是 2 , 分子中有 2 个单电子，分子是顺磁性，磁矩为2.828 B. M.。 10. 丁二烯分子C (1)H 2—C (2)H —C (3)H —C (4)H 2的四个π分子轨道和能级分别是: ψ1 = 0.3717φ1 + 0.6015φ2 + 0.6015φ3 + 0.3717φ4, E 1 = α + 1.618β ψ2 = 0.6015φ1 + 0.3717φ2 - 0.3717φ3 - 0.6015φ4, E 2 = α + 0.618β ψ3 = 0.6015φ1 - 0.3717φ2 - 0.3717φ3 + 0.6015φ4, E 3 = α - 0.618β ψ4 = 0.3717φ1 - 0.6015φ2 + 0.6015φ3 - 0.3717φ4, E 4 = α - 1.618β 由此可知，丁二烯π分子轨道的HOMO 是ψ2, LUMO 是 ψ3 , 四个π电子的总能量是4α + 4.742β, 这四个π电子的稳定化能是 |0.742β| ; C (1)—C (2)之间总键级为 1.894 , C (2)—C (3)之间的总键级为 1.447 ; 已知碳原子的最大成键度是4.732，则C (1)的自由价为 0.838 , C (2)的自由价为 0.391 。 二、单项选择题(本大题共10小题，每小题2分，共20分) 11. (A) 12. (C) 13. (D) 14. (A) 15. (A) 16. (D) 17. (D) 18. (D) 19. (B) 20. (B) 三、判断题(本大题共10小题，每小题1分，共10分):对的在括号内画√，错的画× 21. × 22. √ 23. √ 24. √ 25. √ 26. √ 27. √ 28. √ 29. √ 30. √ 四、名词解释(本题共5小题，每小题2分，共10分) 31. [分子]: 保持物质化学性质不变的最小微粒 32. [分子轨道]: 描述分子中电子运动状态的数学函数式 33. [算符]: 用于计算力学量的运算规则 34. [分裂能]: 配位中心原子(过渡金属原子或离子)在配位场作用下其d 轨道分裂为高能级和低能级，高–低能级差即分裂能 35. [John –Teller(姜泰勒)效应]: 过渡金属原子或离子在配位场作用下其d 轨道分裂后使d 轨道中电子分布不均而导致配合物偏离正多面体的现象 五、计算题(本大题共4小题，任选两小题，每小题10分，共20分) 36. 对共轭体系: 将π 10-9 米，计算π电子跃迁时所吸解：分子中共有10个π电子，电子排布为: 252 42322 21ψψψψψ。电子从能量最高的占据轨道5ψ跃迁到能量最低的轨道6ψ上所需要的能量: 192 9312 3422222210925.3) 103.1(101.98)10626.6()56(8)56(----?=??????-=-=?ml h E n (焦) ()() 1119 8 3410064.510 925.310998.210626.6---?=????=?=E hc λ(米) 37. 用Slater(斯莱脱)方法计算可知, 对电子组态为(1s)2(2s)2(2p)6(3s)2(3p)6(4s)1的4s 电子，其屏蔽常数8.164=s σ;对电子组态为(1s)2(2s)2(2p)6(3s)2(3p)6(3d)1的3d 轨道上的电子，其屏蔽常数为18.0。试通过计算证明: 钾原子基态的电子组态应该是(1s)2(2s)2(2p)6(3s)2(3p)6(4s)1。 解: 114.442.26.136.132222 *4-=-=-=n Z E s (e.v.), 511.13 16.136.1322 22 *3-=-=-=n Z E d (e.v.) E 3d > E 4s ,电子优先填充4s 轨道, K 原子电子组态应该是: (1s)2(2s)2(2p)6(3s)2(3p)6(4s)1

化学反应速率化学平衡图像题精选精练

专题：化学反应速率化学平衡图像题精选精练（64题） A组基础训练型 1．右图中的曲线是在其他条件一定时反应：2NO（g）＋O2（g）2NO2（g）（正反 应放热）中NO的最大转化率与温度的关系。图上标有A、B、C、D、E五点，其中表 示未达到平衡状态，且v正＞v逆的点是 A A或E B C C B D D 2．有如下的可逆反应：X（g）＋2Y（g）2Z（g）现将X和Y以1︰2的体积比混 合在密闭容器中，加压到3×107Pa，达到平衡后，已知平衡状态时反应物的总 物质的量和生成物的总物质的量相等时，对应图中坐标上的温度是 A 100℃ B 200℃ C 300℃ D 不能确定 3．在一定条件下，将X和Y两种物质按不同的比例放入密闭容器中反应， 平衡后测得X，Y的转化率与起始时两物质的物质的量之比n x/n y的关系如图所 示，则X，Y的反应方程式可表示为 A 2X＋Y3Z B 3X＋2Y2Z C X＋3Y Z D 3X＋Y Z 4．在A（g）＋B（g）＝C（g）＋D（g）的反应体系中，C的百分含量和时间 的关系如图所示，若反应分别在400℃和100℃下进行，所得曲线分别为Q与P，则 正反应是放热反应的图为 A B C D 5．可逆反应aX（g）＋bY（g）cZ（g）在一定温度下的一密闭容 器内达到平衡后，t0时改变某一外界条件，化学反应速率（v）－时间（t）图 象如右图。则下列说法中正确的是 A 若a＋b＝c，则t0时只能是增大了容器的压强 B 若a＋b＝c，则t0时只能是加入了催化剂 C 若a＋b≠c，则t0时只能是增大了容器的压强 D 若a＋b≠c，则t0时只能是加入了催化剂 6．现有可逆反应A（g）＋2B(g)n C(g)（正反应放热），在相同温度、 不同压强时，A的转化率跟反应时间（t）的关系如右图所示，其中结论正确的 是 A p1＞p2，n＞3 B p1＜p2，n＞3 C p1＜p2，n＜3 D p1＞p2，n＝3 7．在容积不变的密闭容器中，一定条件下进行如下反应： NO（g）＋CO（g）＝0.5N2（g）＋CO2（g）；ΔH＝－373.2 kJ/mol。 右图曲线a表示该反应过程中，NO的转化率与反应时间的关系。若改 变起始条件，使反应过程按照曲线b进行，可采取的措施是 A 加催化剂 B 向密闭容器中加入氩气 C 降低温度 D 增大反应物中NO的浓度 8．下图表示反应A（气）＋B（气）nC（气）（正反应放热）在 不同条件下反应混合物中C的百分含量和反应过程所需时间的关系曲线。 下列有关叙述正确的是

BZ振荡反应

北京理工大学 物理化学实验报告 BZ震荡反应 班级：09111101 实验日期：2013-4-9

一、 实验目的 1） 了解BZ 反应的基本原理。 2） 观察化学振荡现象。 3） 练习用微机处理实验数据和作图。 二、 实验原理 化学振荡：反应系统中某些物理量随时间作周期性的变化。 BZ 体系是指由溴酸盐，有机物在酸性介质中，在有（或无）金属离子催化剂作用下构成的体系。 本实验以BrO - 3 ~ Ce + 4 ~ CH 2(COOH)2 ~ H 2SO 4作为反映体系。该体系的总 反应为： ()()O 4H 3CO COOH 2BrCH COOH 2CH 2BrO 2H 222223++?→?++- + 体系中存在着下面的反应过程。 过程A ： HOBr HBrO 2H Br BrO 2K 32+?→?+++-- 2HOBr H Br HBrO 3K 2?→?+++- 过程B ： O H 2BrO H HBrO BrO 22K 234+?→?+++- 42K 32Ce HBrO H Ce BrO 5++++?→?++ +++?→?H HOBr BrO 2HBrO -3K 26 Br - 的再生过程：

()+ +- ++++?→?+++6H 3CO 4Ce 2Br HOBr O H COOH BrCH 4Ce 23 K 2247 当[Br -]足够高时，主要发生过程A ，研究表明，当达到准定态时，有 [][][]+- =H BrO K K HBrO 3 3 22。 当[Br -]低时，发生过程B ，Ce +3被氧化。，达到准定态时，有 [][][] +- ≈ H BrO 2K K HBrO 36 42。 可以看出：Br - 和BrO -3是竞争HbrO 2的。当K 3 [Br - ]>K 4[BrO - 3]时，自催 化过程不可能发生。自催化是BZ 振荡反应中必不可少的步骤。否则该振荡不能发生。研究表明，Br -的临界浓度为： [] [][] - --?== 3 633 4crit - BrO 105BrO K K Br 若已知实验的初始浓度[BrO - 3]，可由上式估算[Br - ]crit 。 体系中存在着两个受溴离子浓度控制的过程A 和过程B ，当[Br - ]高于临界浓度[Br - ]crit 时发生过程A ，当[Br - ]低于[Br -]crit 时发生过程B 。这样体系就在过程A 、过程B 间往复振荡。 在反应进行时，系统中[Br - ]、[HbrO 2]、[Ce +3]、[Ce +4]都随时间作周期性的变化，实验中，可以用溴离子选择电极测定[Br - ]，用铂丝电极测定[Ce +4]、[Ce +3]随时间变化的曲线。溶液的颜色在黄色和无色之间振荡，若再加入适量的FeSO 4邻菲咯啉溶液，溶液的颜色将在蓝色和红色之间振荡。 从加入硫酸铈铵到开始振荡的时间为t 诱 ，诱导期与反应速率成反比，即 ??? ? ??-=∝RT E A k t 表诱exp 1 ，并得到

B-Z振荡反应

B-Z 振荡反应 实验目的 1．了解Belousov-Zhabotinski 反应（简称B-Z 反应）的机理。 2．通过测定电位——时间曲线求得振荡反应的表观活化能。 实验原理 所谓化学振荡就是反应系统中某些物理量如组分的浓度随时间作周期性的变化。1958年，Belousov 首次报道在以金属铈离子作催化剂的条件下，柠檬酸被溴酸氧化的均相系统可呈现这种化学振荡现象。随后，Zhabotinsky 继续了该反应的研究。到目前为止，人们发现了一大批可呈现化学振荡现象的含溴酸盐的反应系统。例如，除了柠檬酸外，还有许多有机酸（如丙二酸、苹果酸、丁酮二酸等）的溴酸氧化反应系统能出现振荡现象，而且所用的催化剂也不限于金属铈离子，铁和锰等金属离子可起同样的作用。后来，人们笼统地称这类反应为B-Z 反应。目前，B-Z 反应是最引人注目的实验研究和理论分析的对象之一。该系统相对来说比较简单，其振荡现象易从实验中观察到。由实验测得的B-Z 体系典型铈离子和溴离子浓度的振荡曲线如图1所示。 图1：B-Z 体系典型铈离子和溴离子浓度的振荡曲线 关于B －Z 反应的机理，目前为人们普遍接受的是关于在硫酸介质中以金属铈离子作催化剂的条件下，丙二酸被溴酸氧化的机理，简称为FKN 机理。其主要的反应步骤及各步骤的速率或速率系数归纳如下： 序号 机理步骤 速率或速率常数 （1） 22HOBr Br H Br H O -++++? 1116291110108----=???=s k s dm mol k （2） HOBr H Br HBrO k 222?→?+++- 16292102--???=s dm mol k （3） HOBr HBrO H Br BrO k +?→?+++--2332 19331.2--??=s dm mol k

04应用化学物化试题A

西北农林科技大学 2003～2004 学年 第 二 学期 应用化学 专业 物理化学 课程考试（A ） 命题教师 杨 亚 提 审题教师 考试班级 ______________ 考生姓名 考生学号 考生成绩_______________ 一、选择题（单项，每题1分，共20分） 1. n mol 某理想气体在恒容下由T 1加热到T 2 ，其熵变为△S 1，相同量的该气体在恒压下由T 1加热到T 2，其熵变为△S 2 ,则△S 1与△S 2的关系 （ ） A. △S 1 >△S 2 B. △S 1 = △S 2 C. △S 1 < △S 2 D. △S 1 = △S 2 = 0 2.在指定温度和标准压力下，苯与甲苯组成的溶液中苯的标准化学势与纯苯的化学势比较 （ ） A ．大 B. 小 C. 相等 D. 不能比较 3.通常在定温定压下气-固吸附过程应满足 （ ） A.△G>0,△S>0,△H>0 B.△G<0,△S<0,△H<0 C.△G>0,△S<0,△H<0 D.△G<0,△S>0,△H>0 4.表面活性剂溶液浓度达到临界胶束浓度以后，再增加浓度，溶液表面吸附量将 （ ） A.维持不变 B.略有增加 C.略有减少 D.明显增加 6.溶胶稳定性中起主导作用的是 （ ） A.布郎运动 B.聚结稳定性 C.动力稳定性 D.扩散运动 7.恒温恒压下，纯液体A 、B 混合成理想溶液时 （ ） A. △mix V = 0 B. △mix H < 0 C. △mix S < 0 D. △mix G = 0 8.dG = -SdT + Vdp 适用的过程是 （ ） A.恒温下烧杯中进行的溶液反应 B.理想气体向真空膨胀 C.电解水制取氧 D.-10℃、101.3kPa 下水的凝固 9.将一定浓度的强电解质溶液逐渐稀释，其摩尔电导率 （ ） A.不变 B.减小 C.增大 D.先增后减 10.水可以在固体表面铺展，界面张力σg-l 、σ l-s 和σ g-s 为间的关系是 （ ） A. σg-l +σg-s > σ l-s ` B. σg-s -σl-s > σ g-l C. σ g-l +σ l-s > σ g-s D. σ g-l -σ l-s > σ g-s 11.恒温恒压下，化学反应达平衡，则必有 （ ） A.0=?θm r G B. 0=?θm r H C. 0=?θ m r S D.0=∑B B μν 12.最可几分布时，i ε能级上分布的粒子数N i 为 （ ） A. T i i e g κε- B. T i T i i i e g e g κεκε- - ∑ C. T i e Q N κε- D. T i i e g Q N κε-

一个奇妙的化学振荡实验 趣味

实验教学与 　教具研制一个奇妙的化学振荡实验新设计 3 熊言林 (安徽师范大学化学与材料科学学院　安徽芜湖　241000) 摘要　培养学生学习化学的兴趣,化学实验是最直接、最直观、最生动、最现实的教学素材。在参阅前人研究的基础上,用过氧化氢、碘酸钾等试剂设计了一个操作十分简单、适合中学条件的化学振荡实验方案,其奇妙的振荡现象十分明显、有趣,引人入胜。 关键词　中学化学　振荡实验　方案设计　过氧化氢　碘酸钾 学生的学习兴趣是激发学习动机的重要因素[1]。所以,我无论是在本科生、函授生、研究生的课堂教学中,还是在国家级骨干教师、省级骨干教师、全省高中化学教师的培训课上,以及在给中学生开展化学讲座上都要演示一些自己设计的、很有趣的新实验来配合相关内容的讲授,收到了较好的教学效果[2]。 在查阅B-Z反应、B-R反应及其相关振荡实验文献的基础上[3,4],我设计了一个操作十分简单、适合中学条件的化学振荡实验方案,并在多年的课堂教学、报告讲座上亲自演示过该实验,反复循环变色(无色→琥珀色→蓝色)的奇妙实验现象非常吸引学生、学员的眼球,引起了他们对该实验产生很大的兴趣。为此,笔者现将这一化学振荡实验方案设计出来,对该实验感兴趣的化学教师,不妨在新学年的第一次化学课上或在化学活动课上按照该实验方案做一做,看看学生有什么反应。 1　实验目的 (1)初步了解化学振荡实验原理,知道振荡现象广泛地存在于自然界中; (2)探究化学振荡实验的最佳条件,掌握化学振荡实验的基本操作; (3)体验化学振荡实验的新颖性、趣味性和知识性,激发学生学习化学的兴趣。 2　实验原理 在一定条件下,过氧化氢既可以作为还原剂,又可以作为氧化剂。在本实验条件下(室温,淀粉溶液),过氧化氢在Mn2+催化下分别跟碘酸钾、单质碘发生振荡反应,使溶液的颜色呈现周期性的变化(无色→琥珀色→蓝色),直至过氧化氢完全反应,溶液的颜色才不会再变化。上述颜色变化的反应机理很复杂,有人认为,可能反应机理是: 5H2O2+2IO-3+2H+→5O2↑+6H2O+I2(在Mn2+催化下)使淀粉溶液变蓝 I2+5H2O2→2HIO3+4H2O使蓝色淀粉溶液褪色I2+CH2(COO H)2→IC H(COO H)2+I-+H+ I2+ICH(COO H)2→I2C(COO H)2+I-+H+溶液呈琥珀色 3　实验用品 413g碘酸钾(C1P),4mL2mol/L H2SO4溶液,41mL30%的H2O2溶液,0134g硫酸锰晶体(C1P),116g丙二酸(C1P),0103g可溶性淀粉(C1P),蒸馏水(可用自来水代替)。 400mL烧杯1只,100mL烧杯2只,100mL 量筒1只,10mL量筒1只,台称1台,玻璃棒1支,酒精灯1盏,石棉网1块,白纸片1张。 4　实验步骤 411　溶液的配制 (1)无色溶液A　在400mL烧杯中,加入41mL30%的H2O2溶液,再加入59mL蒸馏水,用玻璃棒搅拌均匀,即为无色溶液A。 (2)无色溶液B　称取413g碘酸钾,放入到100mL烧杯中(为了配制方便,在此操作前,向烧杯里加入100mL的水,标出水面高度的记号后,倒出水),加入约60mL的蒸馏水,加热溶解,冷却后,再加入4mL2mol/L H2SO4溶液,用蒸馏水稀释到100mL的标记处,用玻璃棒搅拌均匀,即为无色溶液B。 (3)无色溶液C　称取116g丙二酸、0134g硫酸锰晶体,放入到100mL烧杯中(为了配制方便,在此操作前,向烧杯里加入100mL的水,标出水面高度的记号后,倒出水),用少量的蒸馏水溶解,加入含有0103g可溶性淀粉的溶液(如,10mL013%的可溶性淀粉溶液),再用蒸馏水稀释到100mL的标记处,搅拌均匀,即为无色溶液C。 412　混合溶液 在盛有100mL无色溶液A的400mL烧杯底部垫一张白纸片(便于观察),向烧杯中同时加入100mL无色溶液B和100mL无色溶液C,立即充分搅拌片刻。停止搅拌后,静置、观察振荡实验现象,并将颜色周期性变化的时间记入下表(每隔10～20s记一次): ? 4 4 ?化　学　教　育 2008年第10期3安徽师范大学“化学教育专业实验—化学教学论实验”精品课程建设项目(校教字[2006]69号)基金资助