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

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

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

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

如果每個反應(yīng)物的反應(yīng)級數(shù)都是一級，而且28°C時H2S的反應(yīng)速率常數(shù)為3.5×10-2 M-1s-1。若某一時刻，H2S的濃度為1.6×10-4 M，Cl2為0.070 M，那么此時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：單位質(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）。但是很少有兩個氘同時連到一個碳上，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的雙螺旋鏈打開時就會失去活性，這個過程是一個活化能約為400kJ/mol的一級反應(yīng)。在50°C時，測得DNA解旋的半衰期為2分鐘。(a) 利用上述信息計算在生理溫度(37°C)下DNA解旋過程的半衰期；(b) 根據(jù)你的上述計算結(jié)果，說明人體溫度調(diào)節(jié)的重要性。

3.7 碘離子催化過氧化氫的分解。據(jù)認(rèn)為這個催化反應(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，請寫出整個反應(yīng)的速率公式； 

    (b) 寫出總反應(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，它的催化性能對于溫度非常敏感。酶活性與溫度的關(guān)系為一個典型的拋物線型，即存在一個最大值（與最佳溫度對映）。在較低溫度時，酶的活性通常隨溫度上升而增加，在達(dá)到最大值后開始隨溫度上升而下降。請解釋酶的這種性質(zhì)。（提示：酶的形狀是由分子間作用力維持的）

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