1. 建立基准
如何使用
设 k=0.5 M/s、[A]₀=1 M,点击重置,读取半衰期和完成时间。
结果
分别显示 1.00 s 和 2.00 s;从 1 M 减到 0.5 M 需要减少 0.5 M,在每秒减少 0.5 M 时需 1 s。
Elysia Tools
导航
Chemistry
调整速率常数和初始浓度,观察零级反应的浓度、速率和完成时间。
打开静态可视化页面相关内容
下一页
工具使用指南
零级反应在模型适用范围内按固定速率消耗反应物:相等时间减少相同的浓度,而不是相同的比例。本模拟把浓度、速率、粒子和半衰期图放在一起,适合比较速率常数与起始浓度各自改变什么。
设置 k 和初始浓度后点击重置,确保时间回到零,再开始运行。重置会暂停并保留当前滑块;仅改变滑块时,当前浓度不一定同步回到新的初始值。
浓度图中的零级主曲线按 [A]=max(0,[A]₀−kt) 计算,截距是初始浓度、斜率是 −k;速率图显示恒定速率大小。粒子动画是辅助说明,不能当成精确的分子计数。
| 控件 | 可选范围 | 作用 |
|---|---|---|
| 速率常数 k | 0.1–2.0,步长 0.1 M/s | 改变下降斜率 |
| 初始浓度 [A]₀ | 0.5–5.0,步长 0.5 M | 改变起点 |
| 动画速度 | 0.1–3.0,步长 0.1 | 改变演示速度 |
| 粒子密度 | 50–300,步长 50 | 改变显示的粒子数 |
当前设置的半衰期为 [A]₀/(2k),完成时间为 [A]₀/k。零级模型每次减少一半剩余量所需时间并不相同,界面上的数值指从初始状态降到一半。
可以勾选一级或二级曲线比较形状;这些参照用于观察不同公式,不代表已把真实实验数据拟合成不同反应级数。
时间与演示速度
模型以每帧固定步长推进;设备帧率和速度滑块会影响墙钟时间,不能当作真实计时实验。
浓度不能无限下降
模型在零浓度处截断;真实体系何时符合零级动力学需要实验验证。
如何使用
设 k=0.5 M/s、[A]₀=1 M,点击重置,读取半衰期和完成时间。
结果
分别显示 1.00 s 和 2.00 s;从 1 M 减到 0.5 M 需要减少 0.5 M,在每秒减少 0.5 M 时需 1 s。
如何使用
保留 [A]₀=1 M,把 k 改为 1.0 M/s,点击重置并与基准比较。
结果
半衰期变为 0.50 s,完成时间为 1.00 s;每秒消耗量加倍,达到同一浓度所需时间减半。
如何使用
恢复 k=0.5 M/s,把 [A]₀ 调到 2 M,点击重置。
结果
半衰期变为 2.00 s,完成时间为 4.00 s。浓度总量加倍而消耗速率不变,因此时间加倍。