结构工程师普通化学：化学动力学初步练习题

3.1 在高空中的冰晶会催化臭氧分解，造成臭氧层空洞。这是均相还是异相催化反应的实例？试解释它。

3.2 硫化氢(H2S)是工业废水常见污染物。一个除去H2S的常用方法是用氯水处理废水，这时发生如下化学反应：

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

如果每个反应物的反应级数都是一级，而且28°C时H2S的反应速率常数为3.5×10-2 M-1s-1。若某一时刻，H2S的浓度为1.6×10-4 M，Cl2为0.070 M，那么此时Cl-的生成速率是多少？

3.3 许多金属催化剂，特别是贵金属催化剂，经常要沉积在高比表面（比表面：单位质量物质的表面积）的物质（如矾土，Al2O3,或硅胶，SiO2）上形成很薄的一层薄膜。为什么这样做可以提高催化剂的效率？

3.4 在催化剂存在下，D2与乙烯(C2H4)反应，得到CH2D-CH2D。（氘，D，氢的质量为2的同位素）。但是很少有两个氘同时连到一个碳上，如CH3-CHD2。按照反应进行的顺序解释上述结果。

3.5 在没有催化剂的情况下，某反应的活化能为85 kJ/mol。加入催化剂后，反应的活化能下降到55 kJ/mol。若碰撞因子保持不变，在下面两个温度下，催化剂可以使反应的速率分别提高多少倍？

(a) 25°C；(b)125°C。

3.6 脱氧核糖核酸(DNA)是生物遗传信息的基本载体。DNA的双螺旋链打开时就会失去活性，这个过程是一个活化能约为400kJ/mol的一级反应。在50°C时，测得DNA解旋的半衰期为2分钟。(a) 利用上述信息计算在生理温度(37°C)下DNA解旋过程的半衰期；(b) 根据你的上述计算结果，说明人体温度调节的重要性。

3.7 碘离子催化过氧化氢的分解。据认为这个催化反应具有如下两步机理：

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

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

  (a) 若第一步反应为决速步骤，请写出整个反应的速率公式； 

    (b) 写出总反应方程式；

    (c) 指出反应的中间体（如果有的话）。

3.8 酶与其它催化剂不同，它的催化性能对于温度非常敏感。酶活性与温度的关系为一个典型的抛物线型，即存在一个最大值（与最佳温度对映）。在较低温度时，酶的活性通常随温度上升而增加，在达到最大值后开始随温度上升而下降。请解释酶的这种性质。（提示：酶的形状是由分子间作用力维持的）

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