题目
从反应速率常数的单位可以判断简单反应的反应级数。A. 对B. 错
从反应速率常数的单位可以判断简单反应的反应级数。
A. 对
B. 错
题目解答
答案
A. 对
解析
关键知识点:
反应速率常数$k$的单位与反应级数直接相关。对于简单反应(即元反应),其级数等于化学计量数之和,因此可以通过$k$的单位反推反应级数。
解题核心:
- 单位推导法:根据速率方程$v = k[\text{反应物浓度}]^{\text{级数}}$,结合速率单位(如$\text{mol}/(\text{L·s})$),可推导出$k$的单位。
- 简单反应特性:简单反应的级数由化学计量数决定,无需实验验证,因此$k$的单位可唯一对应级数。
单位与级数的关系
假设反应级数为$n$,速率方程为$v = k[\text{A}]^n$,速率单位为$\text{mol}/(\text{L·s})$,浓度单位为$\text{mol}/\text{L}$,则:
$k = \frac{v}{[\text{A}]^n} \implies \text{单位为 } \frac{\text{mol}/(\text{L·s})}{(\text{mol}/\text{L})^n} = \text{L}^{n-1}/(\text{mol}^{n-1} \cdot \text{s}).$
- 一级反应:$n=1$,$k$单位为$\text{s}^{-1}$。
- 二级反应:$n=2$,$k$单位为$\text{L}/(\text{mol·s})$。
- 三级反应:$n=3$,$k$单位为$\text{L}^2/(\text{mol}^2 \cdot \text{s})$。
简单反应的特殊性
简单反应的级数由化学计量数直接确定,因此其$k$的单位必然与级数一一对应。例如:
- 反应$\text{A} \to \text{产物}$(一级),$k$单位为$\text{s}^{-1}$。
- 反应$2\text{A} \to \text{产物}$(二级),$k$单位为$\text{L}/(\text{mol·s})$。
结论:题目中“简单反应”是关键限定条件,因此正确答案为A。