题目
任何一级反应的半衰期( )。A. 都与k、c0有关B. 都与c0有关C. 都与k有关D. 都与k、cO无关
任何一级反应的半衰期( )。
A. 都与k、c0有关
B. 都与c0有关
C. 都与k有关
D. 都与k、cO无关
题目解答
答案
C. 都与k有关
解析
考查要点:本题主要考查学生对一级反应半衰期公式的理解,以及能否正确判断半衰期与反应速率常数(k)和初始浓度(c₀)的关系。
解题核心思路:
- 明确一级反应的半衰期公式:对于一级反应,半衰期公式为 $t_{1/2} = \frac{0.693}{k}$,其中 $k$ 是速率常数。
- 分析公式中的变量:公式中仅包含 $k$,与初始浓度 $c_0$ 无关。
- 排除干扰选项:选项中若包含 $c_0$ 的因素(如选项A、B、D),均可直接排除。
破题关键点:
- 熟记一级反应的半衰期公式,明确其独立于初始浓度的特点。
- 对比选项,选择仅与 $k$ 相关的选项。
一级反应的半衰期公式:
对于一级反应,浓度随时间变化的公式为 $\ln \frac{c}{c_0} = -kt$。当反应物浓度降到初始浓度的一半(即 $c = \frac{c_0}{2}$)时,代入公式可得:
$\ln \frac{1}{2} = -kt_{1/2} \implies t_{1/2} = \frac{\ln 2}{k} \approx \frac{0.693}{k}.$
由此可知,半衰期仅与速率常数 $k$ 有关,与初始浓度 $c_0$ 无关。
选项分析:
- 选项A(与 $k$、$c_0$ 有关):错误,公式中无 $c_0$。
- 选项B(与 $c_0$ 有关):错误,同理。
- 选项C(与 $k$ 有关):正确,公式直接体现。
- 选项D(与 $k$、$c_0$ 无关):错误,因 $t_{1/2}$ 与 $k$ 相关。