零级反应,一级反应,二级反应的特征是什么?

零级反应,一级反应,二级反应的特征是什么?,第1张

一、性质不同

1、零级反应:反应速率与反应物浓度的零次方(即与反应物浓度无关)成正比的化学反应。

2、一级反应:是反应速度只与反应物浓度的一次方成正比的反应。

3、二级反应:其反应速率和物质浓度的二次方成正比。

二、反应方程式不同

1、零级反应:若对任何一个零级反应:A(g)——→ 产物,则-d[A]/dt=k0 [A]0 = k0,即d[A]= -k0dt,当t=0时,[A]=[A]0,当时间为t时,[A]=[A]t,两边积分,整理得,[A]t=[A]0-k0t。

2、一级反应:其反应速度方程可以表达为:微分形式:r = -dc/dt = kc 积分形式:ln(a/c)=kt。上式中,a为反应开始时反应物的浓度,c为t时刻时的反应物浓度,k即为速率常数,单位为时间单位的负一次方,如s-1,min-1或h-1,d-1等。

3、二级反应:反应速度方程式为:dx/dt=k(a-x)(b-x)a与b分别为反应物开始时的浓度,x为生成物的浓度。

相关内容解释:

一、一级反应特点

1、速率系数k的单位为时间的负一次方。

2、半衰期是一个与反应物起始浓度无关的常数。

二、二级反应特点

1、反应速度与两个反应物浓度的乘积成正比。

2、其半衰期为1/Ka,即开始时反应物浓度愈大,则完成浓度减半所需的时间愈短。

三、零级反应特点

1、反应总级数为零的反应并不多,已知的零级反应中最多的是表面催化反应。

2、由于反应只在催化剂表面进行,反应速率只与表面状态有关。

1、零级反应

定义:反应速率与物质浓度无关者称为零级反应(zeroth order reaction)。

反应总级数为零的反应并不多,已知的零级反应中最多的是表面催化反应。例如,氨在金属钨上的分解反应:

由于反应只在催化剂表面进行,反应速率只与表面状态有关。若金属表面已被吸附的NH3所饱和,再增加NH3的浓度对反应速率不再有影响,此时反应对NH3呈零级反应。

2、一级反应

定义:凡是反应速率只与物质浓度的一次放成正比者,称为一级反应(first order reaction)。

五氧化二氮的分解反应:

反应的速率方程为:

  可以看出,此反应是一个一级反应。

对上式做定积分,  ,式中c0是初始浓度,c为反应到t时刻的浓度。

由此可知,当反应物消耗一半时,有 

可以看出,一级反应的半衰期与反应的速率常数k成反比,而与反应物的起始浓度无关,这也是一级反应的一个特征。

3、二级反应

定义:反应速率和物质浓度的二次方成正比者,称为二级反应(second order reaction)。

其速率方程:

故对CO是1级反应;对NO2是1级反应;该反应为2级反应。2级反应k 的量纲:mol-1·dm3·s-1。

拓展资料:

一、反应级数

对于特定的化学反应,反应级数(order of reaction)被定义为速率方程中各浓度项的幂次之和。反应级数由化学反应机理(reaction mechanism)决定,反应机理描述了反应的各瞬间阶段,这些瞬间反应会产生中间物,从而可以控制反应级数。反应级数在探讨反应机理的研究中有重要意义。

二、反应级数性质

一般而言,基元反应中反应物的级数与其计量系数一致;非基元反应则可能不同,其反应级数都是实验测定的,而且可能因实验条件改变而发生变化。例如,蔗糖的水解是二级反应,但是当反应体系中水的量很大时,反应前后体系中水的量可认为未改变,则此反应变现为一级反应。

在不同级数的速率方程中,速率常数k的单位不一样,一般为Ln-1·mol1-n·s-1,n为反应的反应级数。

基元反应和简单反应的反应级数n可以是整数一、二、三级(只有少数反应为三级),而复杂反应的反应级数n也可以是分数、负数和零级(光化反应、表面催化反应一般是零级)。负数级表示增加该物质的浓度反而使反应速率下降。但反应速率方程不具有简单的浓度乘积形式者,反应级数的概念就失去了意义。

资料链接:百度百科--反应级数


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