427.已知2A+2B=C,当A的浓度增大一倍,其反应速度为原来的2倍,当B的浓度增大一倍,其反应速度为原来的4倍,总反应为[ ]级反应。

这是一道关于化学反应动力学中**反应级数**确定的题目。我们需要根据浓度变化对反应速率的影响，推导出各反应物的分级数，进而求出总反应级数。 ### 1. 建立速率方程模型 设该反应的速率方程为： $$ v = k [A]^m [B]^n $$ 其中： - $v$ 为反应速率 - $k$ 为速率常数 - $[A]$ 和 $[B]$ 分别为反应物 A 和 B 的浓度 - $m$ 为对 A 的反应级数 - $n$ 为对 B 的反应级数 - 总反应级数为 $m + n$ ### 2. 分析条件求解 $m$ 和 $n$ **条件一：当 A 的浓度增大一倍，其反应速度为原来的 2 倍** 保持 B 的浓度不变，将 $[A]$ 变为 $2[A]$，此时速率 $v'$ 变为 $2v$。 代入速率方程： $$ v' = k (2[A])^m [B]^n = 2^m \cdot (k [A]^m [B]^n) = 2^m \cdot v $$ 根据题意 $v' = 2v$，所以： $$ 2^m = 2 \implies m = 1 $$ 即：该反应对 A 为 **1 级**。 **条件二：当 B 的浓度增大一倍，其反应速度为原来的 4 倍** 保持 A 的浓度不变，将 $[B]$ 变为 $2[B]$，此时速率 $v''$ 变为 $4v$。 代入速率方程： $$ v'' = k [A]^m (2[B])^n = 2^n \cdot (k [A]^m [B]^n) = 2^n \cdot v $$ 根据题意 $v'' = 4v$，所以： $$ 2^n = 4 \implies n = 2 $$ 即：该反应对 B 为 **2 级**。 ### 3. 计算总反应级数 总反应级数等于各反应物分级数之和： $$ \text{总级数} = m + n = 1 + 2 = 3 $$ ### 4. 结论 该反应为 **3** 级反应。 故正确答案为 **C**。