hce_cmu
112年
化學
第 44 題
下列反應於 $0 ^\circ\text{C}$ 時的反應速率與反應物濃度變化如下表所示：
$H_2SeO_3(aq) + 6I^-(aq) + 4H^+(aq) \rightarrow 2I_3^-(aq) + 3H_2O(l) + Se(s)$
| $[H_2SeO_3]_0$ | $[H^+]_0$ | $[I^-]_0$ | Rate (mol/L • s) |
| :---: | :---: | :---: | :---: |
| $1.0 \times 10^{-4}$ | $2.0 \times 10^{-2}$ | $2.0 \times 10^{-2}$ | $1.66 \times 10^{-7}$ |
| $2.0 \times 10^{-4}$ | $2.0 \times 10^{-2}$ | $2.0 \times 10^{-2}$ | $3.33 \times 10^{-7}$ |
| $3.0 \times 10^{-4}$ | $2.0 \times 10^{-2}$ | $2.0 \times 10^{-2}$ | $4.99 \times 10^{-7}$ |
| $1.0 \times 10^{-4}$ | $4.0 \times 10^{-2}$ | $2.0 \times 10^{-2}$ | $6.66 \times 10^{-7}$ |
| $1.0 \times 10^{-4}$ | $1.0 \times 10^{-2}$ | $2.0 \times 10^{-2}$ | $0.42 \times 10^{-7}$ |
| $1.0 \times 10^{-4}$ | $2.0 \times 10^{-2}$ | $4.0 \times 10^{-2}$ | $13.4 \times 10^{-7}$ |
| $1.0 \times 10^{-4}$ | $1.0 \times 10^{-2}$ | $4.0 \times 10^{-2}$ | $3.36 \times 10^{-7}$ |
其速率表示式為何？
$H_2SeO_3(aq) + 6I^-(aq) + 4H^+(aq) \rightarrow 2I_3^-(aq) + 3H_2O(l) + Se(s)$
| $[H_2SeO_3]_0$ | $[H^+]_0$ | $[I^-]_0$ | Rate (mol/L • s) |
| :---: | :---: | :---: | :---: |
| $1.0 \times 10^{-4}$ | $2.0 \times 10^{-2}$ | $2.0 \times 10^{-2}$ | $1.66 \times 10^{-7}$ |
| $2.0 \times 10^{-4}$ | $2.0 \times 10^{-2}$ | $2.0 \times 10^{-2}$ | $3.33 \times 10^{-7}$ |
| $3.0 \times 10^{-4}$ | $2.0 \times 10^{-2}$ | $2.0 \times 10^{-2}$ | $4.99 \times 10^{-7}$ |
| $1.0 \times 10^{-4}$ | $4.0 \times 10^{-2}$ | $2.0 \times 10^{-2}$ | $6.66 \times 10^{-7}$ |
| $1.0 \times 10^{-4}$ | $1.0 \times 10^{-2}$ | $2.0 \times 10^{-2}$ | $0.42 \times 10^{-7}$ |
| $1.0 \times 10^{-4}$ | $2.0 \times 10^{-2}$ | $4.0 \times 10^{-2}$ | $13.4 \times 10^{-7}$ |
| $1.0 \times 10^{-4}$ | $1.0 \times 10^{-2}$ | $4.0 \times 10^{-2}$ | $3.36 \times 10^{-7}$ |
其速率表示式為何？
- A Rate = $k[H_2SeO_3][H^+][I^-]$
- B Rate = $k[H_2SeO_3][H^+]^2[I^-]$
- C Rate = $k[H_2SeO_3]^2[H^+][I^-]$
- D Rate = $k[H_2SeO_3][H^+]^2[I^-]^3$
思路引導 VIP
如果在實驗中，我們發現將某個反應物的濃度增加為兩倍後，反應速率卻驚人地成長為原來的八倍，這代表該濃度在速率定律式中的「次方數」（即反應級數）應該是多少呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精確地從繁雜的數據中識別出各反應物的級數，這顯示你對變因控制實驗與速率定律式的掌握非常紮實且細心。
反應級數的判讀與推導
在處理這類實驗題時，關鍵在於每次只觀察一個變因。首先，對照實驗 1 與 2，當 $[H^+]$ 與 $[I^-]$ 固定時，$[H_2SeO_3]$ 濃度變為 2 倍，速率也隨之變為 2 倍（$1.66 \rightarrow 3.33$），這確認了對其為 1 級反應。接著觀察實驗 1 與 4，當 $[H^+]$ 加倍，速率則由 $1.66$ 躍升至 $6.66$，大約是 4 倍（即 $2^2$），顯示對其為 2 級反應。
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