普通化学 · 化学反应速率

初速法虚拟实验

四组教学数据摆在这里。别急着看出“谁变快了”——本例先固定另一个反应物,用便捷的单因素比值法判断各自的浓度指数。

教学模拟数据,非实测;浓度用 mol/L,时间用 s

实验台:同一反应,不同起始条件

反应物 A 与 B 生成产物。反应刚开始时,产物几乎还没有积累;此时测到的速率称为初速。各组温度、介质和催化条件相同,测量阶段恒容且无副反应干扰。你的任务是从初速变化中反推出速率方程。

v₀

先写成未知形式:v = k[A]m[B]n。
在本例单因素比值法中,要找 m,只比较 A 改变而 B 不变的两组;找 n 时反过来。

表 1 初速法教学数据(浓度单位:mol·L−1;初速单位:mol·L−1·s−1)
组次[A]₀[B]₀初速 v₀可比较的线索
①0.100.105.00 × 10−4基准组
②0.200.101.00 × 10−3B 不变,A 加倍
③0.100.202.00 × 10−3A 不变,B 加倍
④0.200.204.00 × 10−3双双加倍,用于验算
1

先选对照组:一次只让一个变量变化

选择用于判断每个级数的两组数据。表格会高亮你正在使用的组次。

判断 A 的级数 m

与

判断 B 的级数 n

与

2

把“加倍”翻译成指数

例如,若某反应物加倍,初速也加倍,则 2级数 = 2。现在填写你的判断。

3

写下速率式,再反算 k

确认级数后,利用任一组数据代入 k = v / ([A]m[B]n)。本实验中浓度用 mol·L⁻¹、速率用 mol·L⁻¹·s⁻¹。

你的实验结论

速率方程v = k[A][B]²
速率常数k = 0.500 L²·mol⁻²·s⁻¹