初速法速率方程探究台

总反应式看起来简单，速率方程却不能靠它猜

某反应的总反应式写作 A + B → 产物。你可能会想：既然 A、B 的系数都是 1，速率就该是 v = k[A][B] 吧？注意，这是个陷阱。总反应式只给出反应物和产物的总体计量关系；速率由反应机理决定，必须用实验数据确定。

实验台 A-10

每组实验都在相同温度下进行，记录混合后最初瞬间的反应速率 v₀。初速法的好处是：刚开始时产物尚少，逆向影响和浓度大幅变化都可忽略。

反应 A + B → 产物的初速数据
实验编号	[A]₀ / mol·L⁻¹	[B]₀ / mol·L⁻¹	v₀ / mol·L⁻¹·s⁻¹
1	0.10	0.10	2.0 × 10⁻³
2	0.20	0.10	4.0 × 10⁻³
3	0.10	0.20	8.0 × 10⁻³

比较实验 1 与 2： B 不变，A 增倍。这样才看得见 A 对速率的单独作用。

比较实验 1 与 3： A 不变，B 增倍。别把两种浓度同时变化的数据拿来直接判级数。

设 v = k[A]^m[B]ⁿ。浓度增为原来的 2 倍时，若速率也增为 2 倍，指数就是 1；若速率增为 4 倍，指数就是 2。现在轮到你把实验现象翻译成指数。

v = k[A]^m[B]ⁿ m 和 n 由初速实验决定，而不是由 A + B → 产物的系数决定

实验 1 与 2：当 A 浓度增为 2 倍（B 不变）时，初速怎样变？

初速不变初速变为 2 倍初速变为 4 倍

实验 1 与 3：当 B 浓度增为 2 倍（A 不变）时，初速怎样变？

初速不变初速变为 2 倍初速变为 4 倍

由任意一组数据算得速率常数 k 是多少？ L²·mol⁻²·s⁻¹

提示：先由前两问确定 m、n，再代入实验 1：k = v₀ / ([A]^m[B]ⁿ)。

带走一句话

本题的实验结论是 v = k[A][B]²，且 k = 2.0 L²·mol⁻²·s⁻¹。A、B 在总反应式中的系数都为 1，但 B 的反应级数却是 2——这正说明速率方程要由实验决定。

单位核对：本反应总级数为 3，故 [k] = (mol·L⁻¹·s⁻¹) / (mol·L⁻¹)³ = L²·mol⁻²·s⁻¹。