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例题精讲 · 第 00606 题 · 零级减半、一级不变、二级翻倍,三句话记住

以自编示意浓度减半时间为材料,由相邻两次半衰期的变化判反应级数,求速率常数并回代,再对照零级与一级的预期。

00606题号全 1000 篇 · 第 第101轮 / 第101册 轮
方向化学·电化学与工艺流程六向之一
题型自编仿真题逐题精讲 · 采分点拆解

题目性质:自编仿真题——题目、材料、选项、数据与情境均为按课程标准与联招常见考点独立编写的原创仿真题,非真题原文,未取自任何题库、教辅或试卷;解析与采分点为教研整理,非官方评分标准。

例题精讲 · 化学电化学与工艺流程

一、考点定位与做题顺序

不用拟合整条曲线,只看「浓度每次减半要多久」就能判级数:零级 t½ ∝ c0(浓度减半,半衰期也减半),一级 t½ 与浓度无关(恒定),二级 t½ ∝ 1/c0(浓度减半,半衰期翻倍)。

自编示意:初始 c0 = 0.8 mol/L,第一次从 0.8 降到 0.4 用 20.0 min,第二次从 0.4 降到 0.2 用 40.0 min。浓度与时间均为自编示意,不代表真实体系。

二、逐题精讲

题1

题1 由两次半衰期判级数,并求速率常数 k。

解析

t½1 = 20.0 min、t½2 = 40.0 min,比值 = 2.0,即浓度每减半、半衰期翻倍,符合二级反应 t½ ∝ 1/c0。

二级积分式 1/c − 1/c0 = kt。半衰时 c = c0/2,故 1/(c0/2) − 1/c0 = 1/c0 = k·t½,得 k = 1/(c0·t½) = 1/(0.8×20.0) = 0.0625 L/(mol·min)。

回代核验:把 0.8 与 0.4 代入积分式,1/0.4 − 1/0.8 = 1.25 = 0.0625×20.0,闭合。

答案 二级反应;k = 0.0625 L/(mol·min)

采分点 由半衰期比判级数 3 分;写出二级积分式 2 分;k 推导 2 分;数值 1 分;积分式回代 2 分

易错点 把翻倍判成一级;用一级 k=ln2/t½ 套二级数据

题2

题2 用 k 回代第二次半衰期,并写出零级、一级在同一组浓度下的预期半衰期作对照。

解析

第二次:t½2 = 1/(k·c1) = 1/(0.0625×0.4) = 40.0 min,与题给 40.0 min 一致,闭合。

对照:零级 t½ ∝ c0,浓度由 0.8 降到 0.4(减半)时 t½ 应减半为 10.0 min;一级 t½ 与浓度无关,应恒为 20.0 min。实际是 40.0 min,只有二级的「翻倍」对得上。

三个预期值 10.0、20.0、40.0 互不相同,正是半衰期法能判别级数的原因。回代核验:40.0/20.0 = 2.0 = c0/c1 = 2,与二级 1/c0 关系一致;10.0/20.0 = 0.5 与零级关系一致。

答案 回代 t½2 = 40.0 min;零级预期 10.0 min、一级 20.0 min、实际 40.0 min 对应二级

采分点 回代 40.0 2 分;三个预期值 3 分;判别逻辑 2 分;比值回代 2 分

易错点 把零级预期写成 40 min;把一级预期写成 10 min

三、规律小结与对照表

级数t½ 与 c0本题第二次判定
零级∝ c010.0 min不符
一级无关20.0 min不符
二级∝ 1/c040.0 min符合
k1/(c0 t½)0.0625回代 40.0

小结:浓度减半看半衰期怎么变——零级减半、一级不变、二级翻倍。本例 20.0→40.0 min 判二级,k=0.0625,回代 40.0 min 闭合。数据均为自编示意,不代表真实体系。

四、自测清单

  • 知道三种级数的半衰期与初始浓度关系
  • 能用相邻半衰期变化判级数
  • 能用二级积分式求速率常数
  • 能用 k 回代第二次半衰期
  • 能写出零级与一级的预期值作对照
  • 不把一级 k=ln2/t½ 套到二级
编写说明与学科依据

本文为备考教研体例稿:题目系按课程标准与联招常见考点范围编写的仿真练习题,非真题原文;文中案例为示意内容,非真实记录;文末栏目为学科依据说明,非逐条引文。涉及报考、录取、证件、居留、资助等事项,一律以当年官方文件与学校正式通知为准。

学科依据:

  • 人教版高中教材(化学):溶液平衡、沉淀滴定、电化学热力学、动力学与界面化学相关章节
  • 《普通高等学校联合招收华侨港澳台学生考试大纲(化学科)》:相关考点考查范围(仅作命题范围参照,本文题目未与真题逐题比对)
  • 编写说明:题目、选段、选项、数据与解析均为按常见考点独立编写的原创仿真题,未取自任何题库、教辅或试卷;采分点为教研整理,非官方评分标准

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联招化学·半衰期法判级数:第二次半衰期翻倍,就是二级
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