428.已知:2NO+2H2=N2+2H20,当反应容器体积增大一倍,其反应速度为原来的1/8,则该反应为[ ]级反应。

这是一道关于化学反应动力学中**反应级数**确定的经典题目。以下是详细的解析过程： ### 1. 理解核心概念 * **反应速率方程**：对于反应 $2NO + 2H_2 = N_2 + 2H_2O$，假设其速率方程为 $v = k[NO]^m[H_2]^n$，其中 $m$ 和 $n$ 分别为对 NO 和 $H_2$ 的反应级数，总反应级数为 $m+n$。 * **浓度与体积的关系**：在物质的量不变的情况下，气体的浓度 $c$ 与容器体积 $V$ 成反比，即 $c = \frac{n}{V}$。 * 当体积增大一倍（变为原来的 2 倍）时，各组分的浓度均变为原来的 $\frac{1}{2}$。 ### 2. 推导过程 设原来的反应速率为 $v_1$，改变体积后的反应速率为 $v_2$。 **步骤 1：写出原始速率表达式** $$v_1 = k[NO]^m[H_2]^n$$ **步骤 2：写出体积变化后的速率表达式** 当体积增大一倍时，新浓度 $[NO]' = \frac{1}{2}[NO]$，$[H_2]' = \frac{1}{2}[H_2]$。 $$v_2 = k(\frac{1}{2}[NO])^m (\frac{1}{2}[H_2])^n$$ $$v_2 = k (\frac{1}{2})^m [NO]^m (\frac{1}{2})^n [H_2]^n$$ $$v_2 = (\frac{1}{2})^{m+n} \cdot (k[NO]^m[H_2]^n)$$ $$v_2 = (\frac{1}{2})^{m+n} \cdot v_1$$ **步骤 3：利用已知条件求解总级数** 题目已知：“反应速度为原来的 1/8”，即 $v_2 = \frac{1}{8}v_1$。 将此条件代入上面的公式： $$\frac{1}{8}v_1 = (\frac{1}{2})^{m+n} \cdot v_1$$ 消去 $v_1$： $$\frac{1}{8} = (\frac{1}{2})^{m+n}$$ 我们知道 $\frac{1}{8} = (\frac{1}{2})^3$，因此： $$(\frac{1}{2})^3 = (\frac{1}{2})^{m+n}$$ 由此可得指数相等： $$m + n = 3$$ ### 3. 结论 该反应的总级数（$m+n$）为 **3**。 故正确答案为 **C**。