結(jié)構(gòu)工程師普通化學(xué)：化學(xué)動(dòng)力學(xué)初步練習(xí)題

3.1 在高空中的冰晶會(huì)催化臭氧分解，造成臭氧層空洞。這是均相還是異相催化反應(yīng)的實(shí)例？試解釋它。

3.2 硫化氫(H2S)是工業(yè)廢水常見(jiàn)污染物。一個(gè)除去H2S的常用方法是用氯水處理廢水，這時(shí)發(fā)生如下化學(xué)反應(yīng)：

        H2S(aq) + Cl2(aq) = S(s) + 2H+(aq) + 2Cl-(aq)

如果每個(gè)反應(yīng)物的反應(yīng)級(jí)數(shù)都是一級(jí)，而且28°C時(shí)H2S的反應(yīng)速率常數(shù)為3.5×10-2 M-1s-1。若某一時(shí)刻，H2S的濃度為1.6×10-4 M，Cl2為0.070 M，那么此時(shí)Cl-的生成速率是多少？

3.3 許多金屬催化劑，特別是貴金屬催化劑，經(jīng)常要沉積在高比表面（比表面：?jiǎn)挝毁|(zhì)量物質(zhì)的表面積）的物質(zhì)（如礬土，Al2O3,或硅膠，SiO2）上形成很薄的一層薄膜。為什么這樣做可以提高催化劑的效率？

3.4 在催化劑存在下，D2與乙烯(C2H4)反應(yīng)，得到CH2D-CH2D。（氘，D，氫的質(zhì)量為2的同位素）。但是很少有兩個(gè)氘同時(shí)連到一個(gè)碳上，如CH3-CHD2。按照反應(yīng)進(jìn)行的順序解釋上述結(jié)果。

3.5 在沒(méi)有催化劑的情況下，某反應(yīng)的活化能為85 kJ/mol。加入催化劑后，反應(yīng)的活化能下降到55 kJ/mol。若碰撞因子保持不變，在下面兩個(gè)溫度下，催化劑可以使反應(yīng)的速率分別提高多少倍？

(a) 25°C；(b)125°C。

3.6 脫氧核糖核酸(DNA)是生物遺傳信息的基本載體。DNA的雙螺旋鏈打開(kāi)時(shí)就會(huì)失去活性，這個(gè)過(guò)程是一個(gè)活化能約為400kJ/mol的一級(jí)反應(yīng)。在50°C時(shí)，測(cè)得DNA解旋的半衰期為2分鐘。(a) 利用上述信息計(jì)算在生理溫度(37°C)下DNA解旋過(guò)程的半衰期；(b) 根據(jù)你的上述計(jì)算結(jié)果，說(shuō)明人體溫度調(diào)節(jié)的重要性。

3.7 碘離子催化過(guò)氧化氫的分解。據(jù)認(rèn)為這個(gè)催化反應(yīng)具有如下兩步機(jī)理：

    H2O2(aq) + I-(aq) = H2O(l) + IO-(aq)

   IO-(aq) + H2O2(aq) = H2O(l) + O2(g) + I-(aq)

  (a) 若第一步反應(yīng)為決速步驟，請(qǐng)寫(xiě)出整個(gè)反應(yīng)的速率公式； 

    (b) 寫(xiě)出總反應(yīng)方程式；

    (c) 指出反應(yīng)的中間體（如果有的話）。

3.8 酶與其它催化劑不同，它的催化性能對(duì)于溫度非常敏感。酶活性與溫度的關(guān)系為一個(gè)典型的拋物線型，即存在一個(gè)最大值（與最佳溫度對(duì)映）。在較低溫度時(shí)，酶的活性通常隨溫度上升而增加，在達(dá)到最大值后開(kāi)始隨溫度上升而下降。請(qǐng)解釋酶的這種性質(zhì)。（提示：酶的形狀是由分子間作用力維持的）

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