已知反应BrO3-+5Br-+6H+﹦3Br2+3H2O,对Br-、BrO3-均为一级反应,对H+为二级反应,设该反应在酸性缓冲溶液中进行,若向该反应体系加入等体积的含等浓度Br-的溶液,其速率变为原来的多少倍?
已知反应BrO3-+5Br-+6H+﹦3Br2+3H2O,对Br-、BrO3-均为一级反应,对H+为二级反应,设该反应在酸性缓冲溶液中进行,若向该反应体系加入等体积的含等浓度Br-的溶液,其速率变为原来的多少倍?
正确答案:该题为浓度对反应速率的影响,属于综合题。根据题意可写出速率方程r=kc(BrO3-)c2(H+)c(Br-)温度没有变化,改变的只是浓度,因而k不变;若向该反应体系加入等体积的含等浓度Br-的溶液,c(Br-)不变,c(BrO3-)变为原来的1/2,由于溶液为缓冲溶液,在一定范围内可认为抗稀释,因而c(H+)不变,所以r2=k(1/2)c(BrO3-)c2(H+)c(Br-)r2为原来的1/2。变化1:如该题改为“已知反应BrO3-+5Br-+6H+=3Br2+3H2O,对Br-、BrO3-均为一级反应,对H+为二级反应,设该反应在一元弱酸性溶液中进行,若向该反应体系加入等体积的含等浓度Br-的溶液,其速率变为原来的多少倍?”c(Br-)不变,c(BrO3-)变为原来的1/2,由于溶液为一元弱酸性溶液,所以c3(H+)=[Ka(1/2)c(HA)]1/2=[1/2]1/2c(H+)r3=k(1/2)c(BrO3-)(1/2)c2(H+)c(Br-)r3为原来的1/4。变化2:如该题改为“已知反应BrO3-+5Br-+6H+=3Br2+3H2O,对Br-、BrO3-均为一级反应,对H+为二级反应,设该反应在强酸调节的酸性溶液中进行,若向该反应体系加入等体积水,其速率变为原来的多少倍?”c(Br-)、c(BrO3-)、c(H+)均变为原来的1/2,所以速率为原来的1/16。此题说明,问题可以有各种形式,但基本原理不变。