题目
平行反应的特征是什么?
平行反应的特征是什么?
题目解答
答案
答 (1) 总反应速率等于同时进行的各个反应速率之和
(2) 总反应速率常数等于同时进行的各个反应速率常数之和
(3) 各反应产物的生成速率之比等于相应产物的浓度之比
解析
平行反应是指两个或多个反应同时进行,它们的反应物相同但产物不同,或反应路径不同。本题考查平行反应的三个核心特征:
- 总反应速率的计算方式;
- 总速率常数的叠加关系;
- 产物生成速率与浓度的关系。
理解这些特征需结合反应动力学的基本规律,特别是速率的加法性质和速率常数的独立性。
(1) 总反应速率等于同时进行的各个反应速率之和
- 关键思路:反应物同时参与多个反应路径,总速率是各分反应速率的直接叠加。
- 举例:若反应 $A \to B$ 和 $A \to C$ 平行进行,总速率 $v_{\text{总}} = v_1 + v_2$,其中 $v_1 = k_1[A]$,$v_2 = k_2[A]$。
(2) 总反应速率常数等于同时进行的各个反应速率常数之和
- 关键推导:总速率 $v_{\text{总}} = (k_1 + k_2)[A]$,因此总速率常数 $k_{\text{总}} = k_1 + k_2$。
- 本质:速率常数是反应的固有属性,平行反应中它们直接相加。
(3) 各反应产物的生成速率之比等于相应产物的浓度之比
- 数学推导:设反应 $A \to B$(速率常数 $k_1$)和 $A \to C$(速率常数 $k_2$),则:
- 生成速率:$v_B = k_1[A]$,$v_C = k_2[A]$,故 $\frac{v_B}{v_C} = \frac{k_1}{k_2}$。
- 浓度关系:通过积分速率方程可得 $\frac{[B]}{[C]} = \frac{k_1}{k_2}$,因此 $\frac{v_B}{v_C} = \frac{[B]}{[C]}$。