一級反應

在化學中，一級反應（），亦稱為一次反應，是指反應級數為1的化學反應。放射性元素衰變就是一級反應的一個例子。

 例子 
 五氧化二氮在惰性溶剂四氯化碳中分解为二氧化氮和氧气的反应： 
 过氧化氢分解为水和氧气的反应： 
 硫酰氯分解为二氧化硫和氯气的反应： 
 偶氮甲烷的分解反应（产物乙烷和氮气）。
 有些有機反應也屬於一級反應。例子有單分子消除反應、單分子親核取代反應。

 性質 
对于反应  产物，一级反应是反应速率与反应物  的浓度的一次方成正比的基元反应。一级反应包括单分子基元反应。一级反应的速率方程可以写作：

 是反应的速率常数，其物理意义是单位时间内反应物  反应掉的分数，单位为 。

将上式积分，可得一级反应的积分速率方程：

可见一级反应中  呈直线关系。作  图时，斜率为 ，－截距为 。

一级反应的半衰期为：

可见一级反应的半衰期与反应物的初始浓度无关。
 運算 
一級反應(first-order reaction)，(亦稱為一次反應)，假設反應速率(rate)為R，反應物A的濃度為[A]，速率常數為k，其速率方程如下：

由上式可知，一級反應的反應速率與反應物濃度成正比，即：

現將(3)式移項，整理如下：

兩邊同時積分，由0積至t，時間為0的時候，A的濃度寫成[A]0，得：

得
將自然對數(ln)改成常用對數，所以此式亦可表示為：

移項後得:
得到的式子(4)就是濃度與時間的關係。
由所得(4)式又可推導半生期(半衰期)：

可得半生期：

所以一次反應的半生期為一常數。
 準一级反应 
如果反应中某反应物的浓度特别大时，或者在反应过程中几乎不发生变化时（如催化剂），该反应物的浓度就可以作为常数处理，该反应物浓度与原速率常数混合为一个新的准速率常数，反应的总级数就会降级，这种情形称为准级数反应（又称假级数反应、拟级数反应）。比如对于速率方程 ，当反应物  的浓度  几乎不变时，就可以写成 ，其中 ，整个反应变为准一级反应。

在测量第二种二级反应的反应速率时，由于很难同时测定两种反应物在某一时刻的浓度，因此常采用将二级反应降级为准一级反应的方法来简化实验操作。在实验时只需监测一个反应物的浓度，令其他反应物的浓度保持在充分过量的情况，使其他反应物在整个反应过程中的浓度几乎不变，然后对监测的反应物浓度进行分析，便可得知反应对于该反应物的级数和其他信息。

准一级反应的例子有：
蔗糖在大量水中水解为葡萄糖和果糖的反应（酸催化）： 
 羰基硫水解为二氧化碳和硫化氢的反应： 
 DABCO与溴化苄在充分过量的DABCO存在下发生的亲核取代反应。可以通过测定用不同浓度DABCO作起始原料时反应液的电导率变化情况，并用分析Guggenheim  icho2009.co.uk [2013-4-13]，得知反应对DABCO的级数。（第41届IChO预备实验试题最后一题）

参考资料

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Category:化學動力學
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