题目
某反应在20oC时的速率常数为0.01s-1,该反应的级数为________,20oC时反应的半衰期为________。
某反应在20oC时的速率常数为0.01s-1,该反应的级数为________,20oC时反应的半衰期为________。
题目解答
答案
一级 69.31S
解析
本题考查化学反应速率常数与反应级数的关系以及一级反应半衰期的计算。解题思路如下:
- 判断反应级数:
- 不同反应级数的速率常数$k$的单位不同。零级反应速率常数$k$的单位是$mol\cdot L^{-1}\cdot s^{-1}$;一级反应速率常数$k$的单位是$s^{-1}$;二级反应速率常数$k$的单位是$L\cdot mol^{-1}\cdot s^{-1}$。
- 已知该反应在$20^{\circ}C$时的速率常数$k = 0.01s^{-1}$,其单位符合一级反应速率常数的单位,所以该反应为一级反应。
- 计算一级反应的半衰期:
- 对于一级反应,其半衰期$t_{1/2}$的计算公式为$t_{1/2}=\frac{\ln2}{k}$。
- 已知$k = 0.01s^{-1}$,$\ln2\approx0.6931$,将$k$的值代入公式可得:
$t_{1/2}=\frac{\ln2}{k}=\frac{0.6931}{0.01s^{-1}} = 69.31s$