化学反应的速率1
一级二级三级反应速率方程

一级二级三级反应速率方程反应速率方程是描述化学反应速度的数学式子。
通常用来表示化学反应物质浓度、温度、催化剂等因素对反应速率的影响。
反应速率方程分为一级反应、二级反应和三级反应。
下面将分别介绍这三种反应的速率方程。
一、一级反应速率方程一级反应是指化学反应物每单位时间内分解或反应的速度与反应物的浓度成正比。
反应速率方程通常可以写成下面的形式:v = k[A]其中,v代表反应速率,k代表速率常数,[A]代表反应物A的浓度。
在一级反应中,反应速率常数k和反应物浓度[A]的关系是指数关系。
换句话说,一级反应是一个一阶反应,速率常数的单位是1/s。
二、二级反应速率方程二级反应是指反应物与反应物结合后才能发生反应的一类化学反应。
反应速率方程可以写成下面的形式:v = k[A][B]其中,v代表反应速率,k代表速率常数,[A]和[B]分别代表反应物A和B的浓度。
在二级反应中,反应速率常数k和反应物浓度[A]和[B]的关系并不是线性关系,其关系式是k=[(2k_2[C]_0)/(1+[C]_0t) ]。
二阶反应的速率常数通常单位是L/(mol·s),指的是反应物体积、摩尔浓度和时间的关系。
三、三级反应速率方程三级反应是指反应物需要与三个反应物结合才能发生反应的化学反应。
反应速率方程可以写成下面的形式:v = k[A][B][C]其中,v代表反应速率,k代表速率常数,[A]、[B]和[C]分别代表三个反应物的浓度。
在三级反应中,反应速率常数k和反应物浓度[A]、[B]、[C]的关系是复杂的,特别是反应物浓度较高的情况下,速率常数和反应物浓度是非线性的关系。
总之,不同的反应类型的速率方程有其独特的标识和计算方法。
科学家们通过分析反应速率方程的形式、计算公式以及实验数据等信息,可以揭示反应的本质,为化学反应研究和应用发展提供有力的支持。
高二化学化学反应速率(1)

练习:反应 A + 3B = 2C + 2D 在四种不 同条件下的反应速率为:
(1)v(A)=0.3mol/L·s (2)v(B)=0.6mol/L·s (3)v(C)=0.4mol/L·s (4)v(D)=0.45mol/L·s
问题3:小结化学反应速率表示时的注意点、 规律。
注意:1、在同一反应体系中用不同的物
质来表示反应速率时,其数值是可以不同 的,但是这些数值都表示同一个反应速率。 因此化学反应速率的表示必须说明用哪种 物质来做标准。
2、用同一反应体系中不同物质表示同 一速率时,其数值比一定等于化学方程式 中相应的化学计量数之比。
2、化学反应速率的表示: 化学反应速率用单位时间(如每秒,每
分,每小时)内反应物浓度的减小或生成物 浓度的增大来表示。
某一物质的化学反应速率的计算式为: v = —⊿—c ⊿t
试根据以上计算式推出v的单位是什么?
;单创:/News/Detail/2019-9-20/442424.htm
化学反应速率
第一课时
举出几例你在生活中所遇到与化学反应快 慢有关的事例。
演示实验2-1:碳酸钙跟1mol/L的盐酸、醋 酸反应。
分析观察到的实验现象。 盐酸溶液中H+浓度大,醋酸溶液中Hቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ浓度 小,所以产生气泡速率不同。
一、化学反应速率
1、化学反应速率的含义:
化学反应速率是用来衡量化学反应进 行快慢的尺度。它与两个因素有关:一个 是反应的时间;另一个是反应物或生成物 的浓度。反应物浓度随着反应的进行而不 断减小,生成物浓度随着反应的不断进行 而增大。
化学反应的速率和限度(1)

VA=__________,VB=_____________, 0.1mol/(L.min)
A + 2B = 3C
在一定条件下,mA+nB=pC的反应中, 各物质的化学反应速率为 V(A)=amol·-1·-1, L s V(B)=a/2mol·-1·-1, L s V(C)=amol·-1·-1, L s 则该反应的化学方程式是 2A+B=2C 。
1、v表示平均反应速率,且为正值; 2、ΔC表示指定物质的反应前后的浓度变化值; 3、Δt表示浓度变化所对应的时间变化值; 4、一般不用纯液体或固体来表示化学反应速率。
5、对于同一个反应来说,用不同的物质表示其 化学反应速率数值可能不同,但其表示整个反 应的快慢是相同的; 6、化学反应速率之比等于化学方程式中的化学 计量数之比。 如化学反应:aA + bB = cC + dD vA:vB:vC:vD=a:b:c:d
某温度时在2L容器中X、Y、Z三种物质的物质的量 随时间的变化曲线如图所示。由图中数据分析: 1、反应开始2min内 的X、Y、Z的 化学反应速率。
v(X)=0.025mol/(L· min) v(Y)=0.075mol/(L· min) v(Z)=0.05mol/(L· min)
X+3Y===2Z 2、该反应的化学方程式为:_______________。
反应4NH3+5O2 4NO+6H2O在5升的密闭容 器中进行,30秒后,NO 的物质的量增加了 0.3mol,此反应的平均反应速率用NO来表示 为多少?
v(NO)=0.002mol/(L· s)
若用O2的浓度变化来表示此反应速率是多少? 若用NH3 来表示呢?
v(O2)=0.0025mol/(L· s) v(NH3)=0.002mol/(L· s)
化学反应速率1

n
F(t) Ni / N i0
2.性质 t 0 F(0) 0
t F() 1
F (5) 7 25
F (10 ) 7 8 25
F (15 ) 7 8 10 25
rA k
rA kCA
rA
kC
2 A
kt CA0CA
kt CA0xA
CA CA0 kt
xA
kt C A0
kt ln C A0 CA
CA CA0ekt
kt ln 1 1 xA
xA 1ekt
kt 1 1
kt 1 xA
CA
CA0
CA
1
CA0 CA0
kt
CA0
1
xA
xA
C A0 kt 1 CA0kt
ktlncAOln 1
cAf
1xAf
k*34ln cAO
0.8*cAO
k=0.00657 min-1
rAddcAtkc0.006c57
间歇反应器
• 反应物料一次投入反应器内, 在反应过程中不再向反应器 内投料,也不向外排出,待 反应达到要求的转化率后, 再全部放出反应物料。反应 器内的物料在搅拌的作用下 其参数(温度及浓度)各处 均一。
XAf 0
dxA rA
一级不可逆反应
C Af e(k ) C AO
• 全混流
VR
V0C A0 xAf (rA ) f
CAf 1
CAO 1 k
• a.温度对选择性的影响(浓度不变时) ① 当 El>E2 时 , E1-E2>0 , 随 着 温 度 的 上 升 , 选择性SP上升,可见高温有利于提高瞬 时选择性;②当E1<E2时,E1-E2<0,随 着温度的上升,选择性SP下降,可见降 低温度有利于提高瞬时选择性。
化学反应速率1

练习
向一个容积为1L的密闭容器中放入
2moLSO2和1moLO2,在一定条件下反 应,2S末,测得容器内有0.8moLSO2,求 2S内SO2,O2,SO3的反应速率和反应速率 比. V(SO2)=0.6mol/(L· s) V( O2)=0.3mol/(L· s) V(SO3)=0.6mol/(L· s) 2:1:2
平均 速率而不是_____ 瞬时 速率. 且表示的是_____
随堂练习1:
在某一化学反应里,反应物A的浓度在10s 内从4.0mol/L变成1.0mol/L。在这10s内A的 化学反应速率为多少?
v(A)= △c(A) △t =
3.0mol/L
10s =0.3mol/(L 平均速率!
爆炸
溶洞
被腐蚀的金属
思考与交流
你了解以上反应进行的快慢吗?
●炸药爆炸 ●金属锈蚀 ●食物腐败
快 慢 慢
●离子反应 ●溶洞形成
快 ●塑料老化 慢 慢
化学反应的快慢是相对的!
新概念
不同的化学反应进行的快慢千差万别,快 和慢是相对而言的,我们以上的判断方法 都是定性地描述反应的快慢。而在科学研 究和实际应用中,往往需要定量地描述一 个反应的快慢。
比较反应的快慢,应取同一参照物
练习:反应 A + 3B = 2C + 2D 在四种不 同条件下的反应速率为:
(1)v(A)=0.3mol/L· s (3)v(C)=0.4mol/L· s
(2)v(B)=0.6mol/L· s (4)v(D)=0.45mol/L· s
(1)>(4)>(2)=(3)
则该反应速率的快慢顺序为—————————。
例题:反应4NH3+5O2 4NO+6H2O 在5升的密闭容器中进行,30秒后,NO 的物 质的量增加了0.3mol,此反应的平均反应速 率用NO来表示为多少? v(NO)=0.002mol/(L· s) v(O2)=0.0025mol/(L· s) v(NH3)=0.002mol/(L· s) v(H2O)=0.003mol/(L· s) 问题2:此反应的同一种速率用不同物质表 示为什么数值不同?请求出它们的比值?你 能否发现它们的比值有何规律?为什么?
化学反应的反应速率常数计算

化学反应的反应速率常数计算在化学反应中,反应速率是指单位时间内反应物浓度的变化量。
而反应速率常数则是用来描述反应速率的一个参数,它反映了反应的快慢程度。
下面将介绍一些计算反应速率常数的方法。
一、零级反应的反应速率常数计算零级反应是指反应速率与反应物浓度无关的反应,其反应速率常数可以通过以下公式计算:k = -1/t * ln(C/C0)其中,k为反应速率常数,t为反应时间,C为反应物浓度,C0为初始浓度。
二、一级反应的反应速率常数计算一级反应是指反应速率与反应物浓度成正比的反应,其反应速率常数可以通过以下公式计算:k = 1/t * ln(C0/C)其中,k为反应速率常数,t为反应时间,C为反应物浓度,C0为初始浓度。
三、二级反应的反应速率常数计算二级反应是指反应速率与反应物浓度的平方成正比的反应,其反应速率常数可以通过以下公式计算:k = 1/(t*C0) * (1/(C-C0) + 1/C)其中,k为反应速率常数,t为反应时间,C为反应物浓度,C0为初始浓度。
需要注意的是,上述计算反应速率常数的方法只适用于满足动力学一级反应的反应。
对于其他类型的反应,可能需要使用其他的方法进行计算。
除了上述方法外,还有一种常用的计算反应速率常数的方法是根据速率定律进行实验,再通过实验数据拟合得到反应速率常数。
总结起来,化学反应的反应速率常数可以通过零级反应、一级反应、二级反应的计算公式来进行计算,也可以通过实验数据拟合得到。
不同类型的反应速率常数的计算方法略有差异,需要根据具体情况选择合适的计算公式。
这些计算方法对于研究反应动力学和反应机理起着非常重要的作用。
1化学反应速率

2
1、在2L容器中发生反应:N2 + 3H2==2NH3 0.5min后,生成1.7gNH3,求v(NH3), v(N2), v(H2) ?
n(NH3)=
1.7g 17g/mol
=0.1mol
△c(NH3)=
0.1mol 2L
=0.05mol/L
v(NH3)=
0.05mol/L =0.1mol/(L •min) 0.5min
⑵上述反应在2min末时,Y的转化率是( B )
A.20% B.25% C.33% D.50%
5
4、某温度时,在2 L容器中,X、Y、Z三种气体 物质的物质的量随时间变化的曲线图,由图中 数据分析,该反应的化学方程式为?反应开始 至2 min,Z的平均反应速率?
由图知,2 min内X、Y、 Z物质的量的变化为0.3 mol、0.1 mol、0.2 mol 比值为3∶1∶2,可知 3 X + Y = 2 Z,
3
2、在4个不同的容器中,在不同的条件下进行合 成氨反应,根据在相同时间内测定的结果判断, 生成氨的速率最快的是( B )
A.V(H2)= 0.1 mol/L·min B.V(N2)= 0.2 mol/L·min C.V(NH3)= 0.15 mol/L·min D.V(H2)= 0.3 mol/L·min
注:此类题均换算为同一物质的速率为标准比较
4
3、把0.6molX气体的0.4molY气体混合于2L容
器中,使它们发生如下反应:3X+Y= nZ+2W。
2min末已生ห้องสมุดไป่ตู้0.2molW,若测知
V(z)=0.1mol/(L·min),则
⑴上述反应中Z气体的计量数n的值是( D)
化学反应速率1

50
60
70
80
t/min
特别注意: 1、无论用任何物质来表示,无论浓度的变化是增加还 是减少,一般都取正值,反应速率都为正数。
2、用化学反应速率来比较不同反应进行的快慢或同 一反应在不同条件下反应的快慢时,应选择同一物质 来表示,才能用数字的大小来比较快慢。 3 、固体或纯液体(注意不是溶液)的浓度可视为不 变的常数,一般不用固体或纯液体表示化学反应速率。 注意纯液体(如无水乙醇)与溶液(如乙醇水溶液) 不同。
分析:由图可知,反应开始前只有x和y, 均为1.0mol,反应开始后,x和y均减少,z 增加。显然x和y为反应物,z为生成物。其 反应的化学方程式可表示为ax+by=cz图中, 反应2min时x、y、z的物质的量分别为 0.7mol、0.9mol、0.2mol于是可根据化学 反应中各物质的物质的量的改变之比等于 化学议程式中相应物质的化学计量数之比 的规律,求出各化学计量数。
练习
1.解释下列反应事实: ①氨气在空气中不能燃烧,但在纯氧气中点燃能剧 烈燃烧。 ②硫在空气中点燃产生淡蓝色火焰,而在氧气中点 燃却产生蓝紫色火焰。 答案:(1)纯氧气中O2分子的浓度大,反应 速率大,单位时间内放出热量多,容易使氨跟 氧气的反应发生,并达到着火点而燃烧。 (2)O2分子浓度大,硫跟O2分子反应速率大,产生 的火焰的颜色深。
V ( NO)
0.0010 mol/(L S )
C正确
答案为C
练习3:反应2R(g)+5Q(g) 4X(g)+2Y(g) 在2l的密闭容器中进行,20S后,R减少了 0.04mol,则平均每分钟浓度变化正确的是 ( )
A R:0.08mol· l-1 C X:0.12mol· l-1 B Q:0.05mol· l-1 D Y:0.06mol· l-1
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三种物质的浓度达到一个特定值。
N2
+
H2 v(正)= v(逆) ≠0
NH3
由于v(正)= v(逆) ≠0,虽然正、逆反应都在 进行,但各种物质的百分含量、浓度都不会 发生变化.
1、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,所以反应速率是正 值。 2、中学阶段的化学反应速率是平均速率。 3、浓度仅指溶液或气体的,固体、纯液体 无浓度可言。
4、有关化学反应速率的简单计算
例:某反应的反应物浓度在5 min内由6 mol/L变成了2 mol/L,则以该反应物浓度 的变化表示的该反应在这段时间内的平均 反应速率?
第二章 化学反应与能量
第三节 化学反应的 速率和限度
我们知道在化学反应中,反应物之间是按 照化学方程式中的系数比进行反应的,那么, 在实际反应中,反应物能否按相应的计量关系 完全转化为生成物呢?
§ 氯水是氯气的水溶液,氯气能与水反应,而且这是 一个可逆反应。请大家回忆氯水中含有哪些微粒。 Cl2 能 与H2O发生可逆反应: Cl2 + H2O HClO + HCl 氯水的成份: 分子:Cl2 、HClO 、H2O 离子:H+ 、 Cl- 、ClO- 等
•什么叫做可逆反应?
在同一条件下,既向正反应方向进行, 同时又向逆反应方向进行的反应.
正反应
H2 + I2
典型的可逆反应有: N2+3H2 SO2 +H2O
逆反应
催化剂 高温高压
2HI
催化剂 高温
2NH3
2SO2+O2 NH3 +H2O
2SO3 NH3 · 2O H
H2SO3
启示:化学反应是有限度的,有些能进行地较彻 底,有些反应是不彻底的,甚至是可逆的。
例2、反应A + 3B == 2C + 2D在四种不同情况下的反应速 率分别为①VA = 0.15mol· -1·-1 ②VB = 0.6mol· -1·-1 L s L s
③Vc = 0.4mol· -1·-1 L s
④VD = 0.45mol· -1·-1 L s
则该反应在不同条件下速率快慢顺序是 ④﹥ ②= ③﹥ ①
溶液中有少 量气泡出现
不用催化剂,化学 反应速率很小
(2)催化剂对化学反应速率的影响
规律:催化剂能改变化学反应的速率。
有的催化剂能加快化学反应的速率,叫正催化剂;
有的催化剂能减慢化学反应速率,叫负催化剂。
在实践中,如没有特殊说明,凡说催化剂都是指
正催化剂。
补充实验 实验步骤:
在2支试管里分别加入黄豆粒大小的 Na2CO3粉末,在其中一支试管里滴入 2mL3mol/L的HCl,另外一支试管里滴 入2mL1mol/L的HCl,对比观察现象, 将你看到的现象记录下来。
实验2-6
化学反应方程式为:2H2O2==== 2H2O + O2↑
现 象 加入MnO2 立即有大量 结
MnO2
论
气泡产生
加入FeCl3 立即有大量
2H2O2==2H2O + O2↑
催化剂MnO2能加快反应速率
2H2O2==2H2O + O2↑
FeCl3
气泡产生
不加其它 试剂
催化剂FeCl3能加快反应速率
除此之外,还有那些因素可以影响化 学反应速率?
(4)固体反应物的表面积对化学反 应速率的影响
规律:当其它条件不变时,增大固体反应物的 表面积,化学反应速率增大。减小固体反应物 的表面积,化学反应速率减慢。
(5)其他条件对化学反应速率的影响, 如压强,反应物的状态等
思考与交流
1.请预计大理石( CaCO3 )分别与0.1mol/L和1mol/L的盐酸 反应的快慢。你能得出什么结论吗? 增大浓度反应速率加快,减小浓度反应速率减慢。浓度的影响 2.块状CaCO3、粉末状CaCO3与0.1 mol/L的盐酸反应谁快 谁慢?为什么? 增大固体表面积可以加快反应速率(接触充分) 固体表面积 3.实验室进行化学反应 时,常常把一些固体物质溶于水配成 溶液再进行反应。为什么?
实验2-5
化学方程式:2H2O2====2H2O + O2↑
现 象 结 论
FeCl3
热水中
常 温
溶液中产生气泡的速 温度越高,化学反应 率很快 速率越快 温度的高低,能够 溶液中有气泡产生, 影响化学反应速率 且速率较快 的大小 溶液中产生气泡的 速率较慢 温度越低,化学反 应速率越慢
冷水中
(1)温度对化学反应速率的影响
3、化学平衡状态的判定
对于可逆反应m A(g) n B(g) + p C(g) 在一 定条件下达到平衡状态有以下几个标志
(1)A的生成速率和分解速率相等 (2)单位时间生成n mol B和p mol C的同时,生成m mol A
(3)A、B、C的物质的量不再改变
(4)A、B、C的浓度不再改变
(5)A、B、C的百分含量不再改变
0.1
0.05 0.9
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。应化为同一 种物质的反应速率再进行比较。
练习
向一个容积为1L的密闭容器中放入
2moLSO2和1moLO2,在一定条件下反应,2S 末,测得容器内有0.8moLSO2,求2S内 SO2,O2,SO3的反应速率和反应速率比.
练习2
在一定条件下,mA+nB=pC的反应中,各 物质的化学反应速率为V(A)=amol·L 1·-1, s V(B)=a/2mol·-1·-1, L s V(C)=amol·-1·-1, L s 2A+B=2C 则该反应的化学方程式是 。
规律:当其它条件不变时,升高温度,化 学反应速率增大。降低温度,化学反应速 率减小。
实验测得,温度每升高10度,化学反应速
率通常增大原来的2~4倍。
注意:温度对反应速率的影响不受反应物
状态的限制。
实验2 - 6 实验步骤:
在2支大小相同的试管中各装入2-3 mL5%的H2O2溶液,观察现象。再向 其中分别少量MnO2粉末、1-2滴 1mol/LFeCl3溶液。对比观察现象,将 你看到的现象记录下来。
△C 0.2mol / L 0.10mol(L s) / △t 2s
问题1
V ( NH 3)
观察并回答,分别用三种物质表示的反 应速率之间有什么关系?
结论1
同一个反应,用不同的物质来表示反应速率,数 值是不一样的,所以应注明是由哪种物质表示的。 同一反应中,各物质的速率之比等于他们在化学 方程式中的化学计量数之比。
第三节
化学反应的速率和限度
第一课时
定向爆破
【思考与交流】
你了解下列化学变化过程进行的快慢吗? 反应的快慢与我们有什么关系?
HCl+NaOH=NaCl+H2O 千分之一秒即完成 H2+Cl2=2HCl 百分之一秒即完成 救心丹 钢铁腐蚀 煤、石油等化 石燃料的形成 几分钟见效 若干年
几千万年以上
二、影响化学反应速率的因素
在相同条件下,等质量(金属颗粒大小相 同)的下列金属与足量1mol/L 盐酸反应时, 速率最快的是 A镁 B铝 C钠 D铁
§化学反应速率是由反应物的性质决定的;
内因是主要因素
外部因素
一个问题
下列过程中,需要加快化学反应速率的是( C )
A.钢铁腐蚀 B.食物腐坏 C.炼钢 D.塑料老化
补充实验
化学反应方程式为:
Na2CO3+2HCl === 2NaCl+2H2O +CO2↑
盐 酸
现 象
产生气泡 速度快 产生气泡 速度慢
结 论
浓度大 反应速率快 浓度小 反应速率慢
3mol/L的 HCl 1mol/L的 HCl
(3)浓度对化学反应速率的影响
规律:当其它条件不变时,增大反应物的浓 度,化学反应速率增大。减小反应物的浓度, 化学反应速率减慢。
从外表上看,反应好象“停止”。
可逆反应的这种特殊状态就是我们今
天要研究的化学平衡状态。
交流与讨论
反 应 速 率 (1)0~t1:v(正)>v(逆) (2)t1: v(正)=v(逆) v(正) v(逆) 0 t1
N2+3H2
催化剂 高温高压
平衡状态
时间(t)
2NH3
二、化学平衡状态 1、定义
在一定条件下的可逆反应中,当正反应速 率和逆反应速率相等,反应混合物中各组分 的浓度保持不变的状态。 前提(适用范围):可逆反应
如在N2 + 3H2 = 2NH3 中, v(N2):v(H2):v(NH3)=1:3:2
对于具体反应:aA bB cC dD
V(A) V(B) V(C) V(D) 有 a b c d C(A) C(B) C(C) C(D) a b c d n(A) n(B) n(C) n(D) a b c d
某温度和压强下的密闭容器中,2SO2+O2
时间 (min) 物质的量 浓度(mol/L)
催化剂 △
2SO3
0
10
20
30
40
50
60
70
SO2
O2 SO3
1
0.5 0
0.7
0.35 0.3
0.5
0.25 0.5
0.35
0.18 0.65
0.2
0.1 0.8
0.1
0.05 0.9