化学反应速率
化学反应速率
2. 化学反应速率的表示方法
表示方法： 表示方法： 对于化学反应来说,当体系为气态或溶液时 当体系为气态或溶液 对于化学反应来说 当体系为气态或溶液时, 化学反应速率用单位时间内反应物或生成物浓度 的变化来表示。在容积不变的反应器中， 的变化来表示。在容积不变的反应器中，通常是 用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的 增加来表示。 增加来表示。 △c △n/V 数学表达式： 数学表达式：v = ——— = ——— △t △t 单位： 单位：mol/(L •min ) mol/(L • s)
在容积不变的反应器中： 在容积不变的反应器中： 各物质的化学计量数之比＝ 各物质的化学计量数之比＝ 化学反应速率之比＝ 化学反应速率之比＝ 发生变化的物质的量浓度之比＝ 发生变化的物质的量浓度之比＝ 发生变化的物质的量之比
的反应， 甲、乙两个容器内都在进行A→B的反应，甲中每分钟减 乙两个容器内都在进行 的反应 少4 mol A，乙中每分钟减少 mol A，则两容器中的反应速 ，乙中每分钟减少2 ， 率( ) A．甲快 ． 答案 D B．乙快 ． C．相等 ． D．无法确定 ．
(4)一个化学反应涉及反应物生成物多种物 一个化学反应涉及反应物生成物多种物 质时，表示化学反应速率时必须指明用哪 质时，表示化学反应速率时必须指明用哪 种物质做标准。 种物质做标准。 如对于任意一个反应， 如对于任意一个反应， mA + nB = pY + qZ △c(A) vA = ——— △t △c(Y) vY = ——— △t △c(B) vB = ——— △t △c(Z) vZ = ——— △t
观察 思考
实验2-1中可根据哪些相关的变 实验 中可根据哪些相关的变 化来测定该反应的反应速率？ 化来测定该反应的反应速率？
什么是化学反应速率
什么是化学反应速率化学反应速率是指单位时间内反应物消耗或生成物产生的量，通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
化学反应速率受到多种因素的影响，包括浓度、压强、温度和催化剂等。
理解这些影响因素有助于分析和优化化学反应过程。
化学反应速率的影响因素1.浓度：浓度对化学反应速率的影响呈指数关系。
当反应物浓度增加时，反应速率也会相应增加。
这是因为浓度的增加导致单位体积内活化分子的数量增加，从而增加有效碰撞的次数，进而提高反应速率。
2.压强：对于有气体参与的反应，压强的变化会影响反应速率。
当压强增加时，气体分子的浓度增加，从而增加反应速率。
然而，在某些情况下，压强对反应速率的影响可能不大，因为反应速率主要受限于反应物分子的扩散速率。
3.温度：温度对化学反应速率的影响非常显著。
一般来说，温度越高，反应速率越快。
这是因为温度的增加会增加反应物分子的动能，从而提高活化分子的百分数，增加有效碰撞的次数，加快反应速率。
4.催化剂：催化剂是一种可以降低反应活化能的物质，从而加速反应速率的物质。
催化剂通过提供一个新的反应路径，使反应在较低的活化能下进行。
这使得反应速率大大提高，从而缩短达到平衡所需的时间。
化学反应速率的应用1.优化工业生产过程：了解化学反应速率的影响因素有助于优化工业生产过程，提高产率和降低成本。
通过调整浓度、温度、催化剂等条件，可以实现更高效的反应过程。
2.控制污染：化学反应速率在环境保护领域也具有重要意义。
通过控制污染物的反应速率，可以减少污染物对环境和生态系统的危害。
3.生物学研究：化学反应速率在生物学领域也有广泛应用，例如研究酶催化反应、代谢过程等。
这些研究有助于揭示生物体内复杂的化学反应机制，为疾病的诊断和治疗提供理论依据。
4.能源转化：化学反应速率在能源领域也有重要应用，如研究燃料的燃烧过程、电池反应等。
这些研究有助于提高能源利用效率，减少能源浪费，为可持续发展提供支持。
总之，化学反应速率是一个关键的科学概念，它影响着我们的生产、生活和环境。
化学反应速率
速率关系式： aA＋bB＝cC＋dD， v (A)∶v (B)∶v (C)∶v (D) ＝ a : b : c : d
常见题型例举
1、用不同的物质来表示反应速率。
例1、反应4NH3 + 5O2 === 4NO + 6H2O 在5L的密闭容器中 进行，30s后，NO的物质的量增加了0.3mol，则此反应的平 均速率可表示为：
分别为①VA = 0.15mol·L-1·s-1 ②VB = 0.6mol·L-1·s-1 ③Vc = 0.4mol·L-1·s-1 ④VD = 0.45mol·L-1·s-1
则该反应在不同条件下速率快慢顺序是 ④﹥ ②= ③﹥ ①
结论2 在同一反应中，反应速率的大小不能单纯地看数值大 小，所以要将反应速率换算为用同一种物质表示才能进行比较。
强调：对于固体和纯液体来说，浓度都是不变 的，固体和纯液体的量对于化学反应速率几乎 不产生影响。
[练习] 在下列四个盛有盐酸的烧杯中， 分别放入等质量的碳酸钙，其中反应 速率最大的是（ ）
（A）10 mL、2 mol·L-1 （B）20 mL、2 mol·L-1 （C）10 mL、4 mol·L-1 （D）40 mL、1 mol·L-1
外界条件对反应速率的影响
5.其他因素 如： 光、颗粒大小（反应物的
接触面积）、溶剂等
问题解决
碳酸钙与稀盐酸反应生成的CO2气体体积随时 间变化的曲线。请分析讨论以下问题。
（1）在0～t1、t1～t2、 t2～t3各相同的时间段 里,收集到气体最多的 是__t1_～__t2__时间段，反 应速率最大的是 __t1_～__t2__时间段。
化学反应速率
化学反应速率知识点总结
化学反应速率知识点总结化学反应速率定义为单位时间内反应物或⽣成物浓度的变化量的正值，称为平均反应速率，下⾯给⼤家带来⼀些关于化学反应速率知识点总结，希望对⼤家有所帮助。
⼀.化学反应速率是指表⽰化学反应进⾏的快慢。
通常以单位时间内反应物或⽣成物浓度的变化值(减少值或增加值)来表⽰，反应速度与反应物的性质和浓度、温度、压⼒、催化剂等都有关，如果反应在溶液中进⾏，也与溶剂的性质和⽤量有关。
其中压⼒关系较⼩(⽓体反应除外)，催化剂影响较⼤。
可通过控制反应条件来控制反应速率以达到某些⽬的。
⼆.计算公式对于没有达到化学平衡状态的可逆反应：v(正)≠v(逆)还可以⽤：v(A) / m=v(B) /n=v(C) /p=v(D) /q不同物质表⽰的同⼀化学反应的速率之⽐等于化学计量数之⽐。
本式⽤于确定化学计量数，⽐较反应的快慢，⾮常实⽤。
同⼀化学反应的速率，⽤不同物质浓度的变化来表⽰，数值不同，故在表⽰化学反应速率时必须指明物质。
三.影响因素内因化学键的强弱与化学反应速率的关系。
例如：在相同条件下，氟⽓与氢⽓在暗处就能发⽣爆炸(反应速率⾮常⼤);氯⽓与氢⽓在光照条件下会发⽣爆炸(反应速率⼤);溴⽓与氢⽓在加热条件下才能反应(反应速率较⼤);碘蒸⽓与氢⽓在较⾼温度时才能发⽣反应，同时⽣成的碘化氢⼜分解(反应速率较⼩)。
这与反应物X—X键及⽣成物H—X键的相对强度⼤⼩密切相关。
外因1.压强条件对于有⽓体参与的化学反应，其他条件不变时(除体积)，增⼤压强，即体积减⼩，反应物浓度增⼤，单位体积内活化分⼦数增多，单位时间内有效碰撞次数增多，反应速率加快;反之则减⼩。
若体积不变，加压(加⼊不参加此化学反应的⽓体)反应速率就不变。
因为浓度不变，单位体积内活化分⼦数就不变。
但在体积不变的情况下，加⼊反应物，同样是加压，增加反应物浓度，速率也会增加。
若体积可变，恒压(加⼊不参加此化学反应的⽓体)反应速率就减⼩。
因为体积增⼤，反应物的物质的量不变，反应物的浓度减⼩，单位体积内活化分⼦数就减⼩。
化学反应速率和影响因素
⑶、在化学上，把能量较高，能够发生有效碰撞的 分子叫活化分子。 特点：①、活化分子具有较高的能量，能量不足的 分子获取能量后才能变成活化分子
②、在温度不变时，对某一个反应来说， 活化分子在反应物中所占的百分数是恒定的，且 与温度呈正比。
活化分子百分数： （活化分子数/反应物分子数）×100%
（4）、活化能：活化分子的平均能量与所有 分子的平均能量之差称为活化能
(2)温度升高，使分子运动的速度加 快，单位时间内反应物分子间的碰撞次数增 加，反应速率也会相应的加快。前者是主要 原因。
③不用纯液体或纯固体表示。
④一定条件下，用不同的物质来表示某
反应的速率，其数值可能不同，但表示 的意义相同。且它们的数值之比等于反 应方程式中系数比。 如反应 N2+3H2=2NH3 v(N2)： v(H2)： v(NH3）=1：3：2
练习
对于可逆反应N2+3H2 2NH3下列各
项所表示的反应速率最快的是B（ ）
一、化学反应速率
1、概念： 衡量化学反应进行快慢程度的物理量。 2、表示方法：
化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度 的减少或生成物浓度的增加来表示。
3、数学表达式：
V= —△△—Ct
单位：mol/L·m、mol/L·s等
4、注意点
①化学反应速率均为正值,没有负值； ②表示的是一段时间内的平均速率；
浓度对反应速率的影响
反应物浓度增大：即 单位体积内反应物分 子总数数增大
有效碰撞次 数增多
单位体积内活化分 子数增加
反应速率加快
二、影响化学反应速率的因素
1、浓度对化学反应速率的影响。
原因：在其他条件不变时，对某一反 应来说，活化分子百分数是一定的，即单位 体积内的活化分子数与反应物的浓度成正比。 所以当反应物的浓度增大时，单位体积内的 分子数增多，活化分子数也相应的增多，反 应速率也必然增大。
(完整版)化学反应速率及计算
第一节 化学反应速率一．化学反应速率1. 概念：化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的物理量，通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示。
2. 表达式：v ＝Δc Δt；v 表示平均速率，常用的单位是mol/(L·min)或mol/(L·s)。
3. 表示化学反应速率的注意事项(1)在同一化学反应中，选用不同物质表示化学反应速率，其数值可能相同也可能不相同，但它们表示的意义却是完全相同的。
因此，表示化学反应速率时，必须指明用哪种物质作标准。
(2)由于在反应中纯液体和固体的浓度是恒定不变的，因此对于有纯液体或固体参加的反应一般不用纯液体或固体来表示化学反应速率。
(3)在同一个化学反应中，无论选用反应物还是生成物来表示化学反应速率，其值均为正值。
(4)化学反应速率通常是指某一段时间内的平均反应速率，而不是瞬时反应速率。
例1: 判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或生成物浓度的增加。
( )(2)化学反应速率为0.8 mol/(L·s)是指1 s 时某物质的浓度为0.8 mol/L 。
( )(3)化学反应速率的数值越大，反应进行得越快。
( )(4)根据化学反应速率的大小可以推知化学反应进行的快慢。
( )(5)对于化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显。
( )答案：(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)×即时练习：1.下列关于化学反应速率的说法，不正确的是( C )A ．化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量B ．单位时间内某物质的浓度变化越大，则该物质反应就越快C ．化学反应速率可以用单位时间内生成某物质的质量的多少来表示D ．化学反应速率常用单位有“mol/(L·s)”和“mol/(L·min)”2. 用纯净的CaCO 3与1 mol·L －1 100 mL 稀盐酸反应制取CO 2。
化学反应的速率
②活化络合物与反应物（产物）存在能垒，称正反应 （逆反应）的活化能。 活化能的本质，学术界至今尚未取得统一的认识。 3-3影响反应速度的外部因素 浓度、压强、温度、催化剂 一、浓度（压强）的影响 定量关系 1、速率方程 反应物浓度与反应速度的数学关系式。 反应 aA(g) + bB(g) cC(g) + dD(g) V∝CAαCBβ= k CAαCBβ [说明] k 为比例常数，称速率常数 α、β为反应分级数， α+β为反应总级数
⑷从反应速度角度考虑 温度升高，速度增大，常温该反应速度小； 总压增加，速度增大，可加速达到平衡； 催化剂使用，提高反应速度； 增加水汽量可提高反应速度。综合反应条件： 解决冲突，考虑经济核算及操作控制。 投料比：CO : H2O=1 : 5~8，过多水汽温度难控制。 总压：5~7×105Pa 温度：多段变换处理。 高温变换，低温出料： 高温提高速度，迅速建立平衡，然后降温平衡 移动提高转化率。
第七章 化学反应的速率
化学反应速率的定义及表示方法
反应速率理论简介 – 碰撞理论 – 过渡状态理论 影响化学反应速率的因素 – 浓度的影响 – 温度的影响 – 催化剂的影响
化学反应速率的定义及表示方法
反应速度与热力学之间没有直接的联系。为什么？ 说明:计算常温反应2H2 + O2 2H2O(l) 的平衡常数。 思考:该条件实际反应情况与反应趋势。 3-1 反应速度的表示 1、定义：一定条件下，反应物转变为产物的快慢。 2、表示：单位时间某物质的浓度变化。 注意：①可用不同物质的浓度变化表示反应速度； ②其数值不一定相等，但意义相同，有关系 ③单位：mol/L· s 对大多数反应，物质浓度随时间的变化不是呈 线性关系故有平均速度和瞬时速度之分
化学反应速率
3 2.0×10-4
0.5×10-2
0.65×10-6
求其反应速率方程和速率常数k . 解： 设其速率方程为：v=k cm (S2O82-) ·n (I-) c
解题步骤略。
将1、2两组数据代入得：m =1; 将2、3两组数据代入得：n=1; 将m和n代入第一组数据，得：k=0.65 (L· -1· -1) mol min
温度每上升10℃，反应速率增大到原来的2~4倍。
k t+10
kt
= r = 2~4
k t+n×10 = rn kt
(4-3)
15
阿仑尼斯（Arrhenius）方程
摩尔气体常数
k = A· -Ea/RT e
速率常数 反应 温度
（4-4）
速率常数与温 度间的关系
指前因子
活化能
16
温度对反应速率的影响
对于特定化学反应：
-νA A-νBB -·· = ·· + νY Y +νz Z ·· ·· ·· ·· 其在某一时刻的反应速率为：
v= dc(A) dc(B) dc(Y) dc(Z) = = = = νAdt νBdt νYdt νZdt dξ dt
6
（4-1）
4.2 浓度对反应速率的影响
基元反应与复杂反应
k 298K 5.34 10 4 298 273 lg 4 8.2 10 2.303 8.314 298 273 k 5.9 10 3 (L mol 1 s 1 )
19
1/T
3.66×10-3
3.5×10-3
3.41×10-3
3.30×10-3
lgk
20 3.7(1/T)×10-3
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§2.1.1化学反应速率
【学习目标】1.知道化学反应速率的概念及其定量表示方法；
2.能进行有关化学反应速率的简单计算
3.了解测定化学反应速率的方法，通过实验测定某些化学反应的速率。
学习重难点：化学反应速率的表示方法。
学习过程
一．化学反应速率的概念
阅读教材P17，完成下面化学反应速率概念的相关知识及教材P17【学与问】。
1、表示的意义：；
2、表示方法（概念）：；
3、表达式：；
4、常用单位：。
例1：反应4NH3+5O 24NO+6H2O在5L的密闭容器中进行，半分钟后，NO的物质的量增加了0.3mol，则此反应的化学反应素用NO表示的v（NO）= 。
注意事项：①化学反应速率指的是速率，且速率值均为正值。
②固体和纯液体的浓度视为，一般不用它们表示反应速率。
③对于同一反应，选用不同物质表示化学反应速率，其数值相同，也
可能不同，但表示的意义相同。
反应速率的数值之比与之比相等。
二．化学反应速率的简单计算和大小比较
1.化学反应速率的计算
三段法：起始量指的是体系中各物质开始投放的物质的量或者是物质的量浓度。
转化量指的是反应物减少的量或者是生成物增加的量。
某时刻量指的是体系中各物质现有的量。
2A + 3B C
起始量 amol（或mol/L） bmol 0mol
转化量 xmol
某时刻量
转化率=(转化量/初始量)×100﹪用字母α表示。
则α（A）= 。
例2：SO2氧化制SO3反应中，SO2的起始浓度为2 mol/L,2 min后，SO2的浓度变为1.8mol/L，用SO3的浓度变化来表示反应速率；SO2转化率是多少？
2.化学反应速率的大小比较
（1）用同一个物质的化学反应速率比较反应进行得快慢时：
如v(H2)=0.1 mol•L-1•s-1与v(H2)=3 mol•L-1•min-1这两个速率大小如何比较？
（2）用不同物质的化学反应速率比较反应进行得快慢时：如反应3 H2 + N2 2 NH3在不同的条件下合成氨，分别用v(H2）= 0.3 mol•L-1•min-1和v（ N2）= 0.2 mol•L-1•min-1来表示这两种情况下的速率，这两种情况下哪一个生成氨的速率快？
三．化学反应速率的测定——阅读教材P18，识记教材：
1．化学反应速率的定性描述
2．化学反应速率的定量测定（控制变量法）
例如：Zn＋H2SO4==ZnSO4＋H2↑，你有几种方法测定该反应的反应速率？（定性和定量）
训练提升
1. 已知反应A+3B==2C+D在某段时间内以A的浓度变化表示的反应速率为1 mol•L-1•min-1，则此段时间内以C的浓度变化表示的化学反应速率为（）
A．0.5 mol•L-1•min-1 B．1 mol•L-1•min-1
C．2 mol•L-1•min-1 D．3 mol•L-1•min-1
2.反应X2(g)＋3Y2(g) 2Z2(g)在四个不同的容器中，在不同的条件下进行。
根据下列在相同时间内测定的结果，判断生成Z2的速率最快的是（）
A．V(Z2）=0.3 mol•L-1•min-1 B．V(X2）=0.1 mol•L-1•min-
C．V(X2）=0.2 mol•L-1•min-1 D．V(Y2）=0.1 mol•L-1•min-1
3. 某温度时，浓度都是1mol·L-1的两种气体，X2、Y2在密闭容器中反应生成气体Z，达到平衡时c(X2)=0.4mol·L-1、c(Y2)=0.8mol·L-1、c(Z)=0.4mol·L-1，则该反应的方程式是（）
A．X2+2Y22XY2 B．2X2+Y22X2Y
C．3X2+Y2 2X3Y D．X2+3Y22XY3
4.将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中，有如下反应： 3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)，经5min后，测得D的浓度为0.5mol/L，c(A):c(B)＝3:5，C的平均反应速率为
0.1mol•L-1•min-1。
试求：
（1）x的值；
（2）反应开始前容器中B的物质的量n(B)；
（3）5min时A的浓度是；
（4）此5min内用B表示的平均反应速率。
能力提升
1.一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示：下列描述正确的是（）
A．反应开始到10s，用Z表示的反应速率
为0.158 mol·L-1·s-1
B．反应开始到10s，X的物质的量浓度减
少了0.79 mol·L-1
C．反应开始到10s，Y的转化率为79.0%
D．反应的化学方程式为：X(g) + Y(g) Z(g)
2.一定条件下，溶液的酸碱性对TiO2光催化燃料R降解反应的影响如右图所示。
下列
判断判断正确的是（）
A．在0-50min之间，pH=2和pH=7时
R的降解百分率相等
B．溶液酸性越强，R的降解速率越小
C．R的起始浓度越小，降解速率越大
D．在20-25min之间，pH=10时R的平均降
解速率为0.04 mol·L—1·min—1。