大学化学2.1 化学反应速率及其表示方法
化学反应速率笔记
化学反应速率笔记反应速率是指单位时间内化学反应物质浓度变化的大小，通常用物质浓度随时间变化的斜率来表示。
理解和掌握反应速率的变化规律对于化学反应的研究和实际应用具有重要意义。
本文将介绍反应速率的定义、影响因素以及常见的实验方法。
一、反应速率的定义反应速率可用不同物质浓度与时间的关系表达，具体形式如下：速率= ΔC/Δt其中，ΔC表示反应物质浓度的变化量，Δt表示时间的变化量。
反应速率的单位一般为mol/L·s。
对于反应物质消失的速率（一阶反应），速率可以表示为：速率 = -ΔC/Δt负号表示浓度的减少。
二、影响反应速率的因素1. 反应物质浓度：反应物质浓度越高，反应发生的可能性越大，因此反应速率也越快。
2. 温度：温度升高会使反应物质分子运动加快，碰撞频率增加，碰撞能量增大，有利于反应发生，从而提高反应速率。
3. 催化剂：催化剂可以降低反应物质之间的活化能，提高反应速率。
4. 反应物质的物理状态：固体反应的速率一般比液体反应快，液体反应的速率一般比气体反应快。
5. 反应物质的形态与分子结构：分子较小、形态更均匀的反应物质，其反应速率较快。
三、测量反应速率的实验方法1. 手工记录法：通过观察反应物质浓度变化的颜色或透明度，手工记录下反应物质的浓度随时间的变化情况，并计算得出反应速率。
2. 密度法：利用密度计或称量的方法测量反应物质在不同时间点的质量，根据质量变化计算反应速率。
3. 发光法：某些反应会产生发光现象，通过检测反应的发光强度或发光频率，可以间接地推测出反应速率。
4. 放射性测量法：利用放射性同位素的衰变来测量反应速率。
放射性衰变的速率与反应速率有一定的关联。
5. 铁变色法：将某些物质加入到铁离子溶液中，观察溶液的颜色变化，可以用来测量反应速率。
通过上述方法，在实际实验中可以测量到不同反应物质和反应条件下的反应速率，从而研究和分析反应速率随各种因素变化的规律。
四、实际应用反应速率的研究和应用涉及到许多领域，如化学工业生产、环境保护等。
化学反应速率的表示方法
4、已知反应N2+3H2 2NH3，根据下图判断：
1、A是______物质的量浓度变化情况
2、C是______物质的量浓度变化情况
3、2分钟内N2的平均速率是多少?
课前诵读
P32第一自然段
我的疑惑
我的收获
同一反应的反应速率可以用表示，其数值之比等于化学方程式中
的之比。
课
堂
检
测
1.(1999年全国，10)反应4NH3(g)＋5O2(g) 4NO(g)＋6H2O(g)在10 L密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.45 mol，则此反应的平均速率 (X)(反应物的消耗速率或产物的生成速率)可表示为
高二化学学案
2012年9月日
序号
课题
化学反应速率的表示方法
编写
审核
班组
姓名
学习目标
学会化学反应速率的表示方法，掌握化学反应速率的计算。
学习重点
掌握化学反应速率的计算。
学习难点
理解化学反应速率与计量数的关系。
学法指导
从实验数据的处理中理解化学反应速率。
自
主
学
习
1.化学反应速率：
（1）定义：用来衡量化学反应进行的物理量。用单位时间内反应物或生成物来表示。
合
作Hale Waihona Puke 探究1.P32观察与思考
计算图2-2中0到10分的H2O2分解速率为；再计算10到20分和20到3分的H2O2分解速率分别为、。
结论：（1）同一反应在不同的时间内，化学反应的速率可能
（2）随着反应的进行，该反应速率越来。
（3）我们用表达式所得到的化学反应速率是（平均速率或瞬时速率）
化学反应速率的表达式与单位
化学反应速率的表达式与单位化学反应速率是描述化学反应进行的快慢的物理量，通常用化学反应速率常数k表示。
化学反应速率的表达式与单位可以根据不同反应类型和反应级数进行推导和确定。
下面将详细介绍不同反应类型的反应速率的表达式和相应的单位。
一、零级反应速率表达式与单位零级反应速率是指反应速率与反应物浓度无关，也就是反应速率恒定的情况。
零级反应速率表达式可以用以下形式表示：rate = k其中，rate表示反应速率，k为反应速率常数。
零级反应的速率常数单位为单位时间内反应物浓度的减少量与时间的比值，如mol L^-1 s^-1。
二、一级反应速率表达式与单位一级反应速率是指反应物浓度的一阶关系对反应速率产生影响的情况。
一级反应速率表达式可以用以下形式表示：rate = k[A]其中，rate表示反应速率，k为反应速率常数，[A]表示反应物A的浓度。
一级反应速率常数的单位为单位时间内反应物浓度的减少量与反应物A浓度的比值，如mol L^-1 s^-1。
三、二级反应速率表达式与单位二级反应速率是指反应物浓度的二阶关系对反应速率产生影响的情况。
二级反应速率表达式可以用以下形式表示：rate = k[A]^2其中，rate表示反应速率，k为反应速率常数，[A]表示反应物A的浓度。
二级反应速率常数的单位为单位时间内反应物浓度的减少量与反应物A浓度的平方的比值，如mol^-1 L^-1 s^-1。
四、多级反应速率表达式与单位对于高阶反应，速率表达式可以有更复杂的形式，取决于反应物浓度的变化关系。
以三级反应为例，反应速率表达式可以用以下形式表示：rate = k[A]^2[B]其中，rate表示反应速率，k为反应速率常数，[A]和[B]分别表示反应物A和B的浓度。
多级反应速率常数的单位为单位时间内反应物浓度的减少量与反应物浓度的乘积的比值，如mol^-2 L^-2 s^-1。
总结：化学反应速率的表达式与单位根据反应类型和反应级数的不同而有所差异。
化学了解化学反应速率
化学了解化学反应速率引言：化学反应速率是化学反应进行的快慢程度的度量，对于理解反应过程的动力学以及控制反应速率具有重要意义。
了解和研究化学反应速率可以帮助我们更好地应用化学知识，解决实际生产和生活中的问题。
一、化学反应速率的定义及表达方式化学反应速率是指单位时间内反应物消失或产物生成的数量，可以通过反应物浓度的变化来表达。
常用的反应速率表达方式包括：1. 平均反应速率：平均反应速率是指在一段时间内，在该时间段内反应物的浓度变化与该时间的比值。
- 平均反应速率 = 反应物浓度变化量 / 时间2. 瞬时反应速率：瞬时反应速率是在某一特定瞬间的反应速率。
可以通过绘制反应物浓度对时间的曲线，通过该曲线上某一点的斜率计算得到瞬时反应速率。
二、影响化学反应速率的因素化学反应速率受多种因素的影响，主要包括：1. 反应物浓度：反应物浓度越高，反应速率越快。
此为因为反应物浓度初始增大，有效碰撞频率增加，反应速率也随之增加。
2. 温度：温度升高会增加反应物分子的能量，使分子动能增加，碰撞力增强，反应速率随之增加。
3. 催化剂：催化剂可以降低反应活化能，加快反应速率。
催化剂通过提供新的反应路径或调整反应物之间的排列位置，有效降低反应过程中的能量要求。
4. 反应物的表面积：当反应物呈固体或液体形态时，反应物的表面积对反应速率有显著影响。
表面积越大，有效碰撞的几率就越高，反应速率也随之增加。
三、常见化学反应速率实验为了更深入地了解化学反应速率的特性以及其影响因素，我们可以进行一些实验来观察和测定反应速率。
以下是几个常见的实验方案：1. 酶催化反应速率实验：通过测定特定条件下酶催化下的底物消失或产物生成的速率，来研究酶催化的反应速率。
2. 物理观察法：例如通过颜色的变化、气体的生成或溶液浑浊度的变化来确定反应速率的实验方法。
3. 改变反应温度观察反应速率：通过固定其他因素不变，只改变反应温度来观察反应速率的变化规律。
四、应用化学反应速率的意义对化学反应速率的了解有助于我们在实际应用中进行反应过程的控制和优化，包括但不限于以下方面的应用：1. 工业化生产：了解反应速率可以帮助优化反应工艺，提高生产效率，降低生产成本。
化学反应速率的表示方法
练习：请计算20~40分钟内该反应的平均速率
0.01mol·L-1·min-1
交流与讨论 P33 N2O5在四氯化碳溶液中的分解反应： 2N2O5 == 4NO2 + O2
请用这三种物质来表示第3~4分钟内该反应的平均速率。
2N2O5 == 4NO2 + O2
[解析]：第3-4min时
V (N2O5) = 0.10 mol·L-1·min-1 V (NO2) = 0.20 mol·L-1·min-1 V (O2) = 0.05 mol·L-1·min-1 [结论]：化学反应速率之比=化学计量数之比。
2
2 催化剂
3
起始物质的量/mol 1 3 0
三 段
变化物质的量/mol 0.2 0.6 0.4
式
2s末物质的量/mol 0.8 2.4
v(N2)=
0.2 mo=l 0.05mol/(L·s)
2L 2s
v(H2)=20
.6 mol=0.15mol/(L·s)
L 2s
v(NH3)=
mo=l 0.1mol/(L·s)
[观察与思考]P32 H2O2分解的浓度变化表格2-1，求0~20分钟内H2O2
分解的平均速率。
解析： H2O2浓度变化：0.80mol·L-1 - 0.40mol·L-1=0.40mol·L-1
时间变化量：20min
所以 V（ H2O2 ） =
0.40mol·L-1 20min
=0.02mol·L-1·min-1
【例题1】在2L密闭容器中，加入1mol N2和
3mol H2，N2
+
3H2
2 高温高压 催化剂
。NH在32s末一时、，写测出得有 容
化学反应的速率方程与反应级数
化学反应的速率方程与反应级数化学反应是物质发生变化的过程，其中反应速率是描述反应进行快慢的重要参数。
而化学反应的速率方程与反应级数是定量描述反应速率的数学表达式。
本文将详细介绍化学反应的速率方程与反应级数的概念、推导以及实际应用。
一、速率方程的概念速率方程是描述化学反应速率与反应物浓度之间的关系的数学表达式。
它可以根据实验数据推导得出，是一种反应机理的数学描述。
速率方程通常以以下形式表示：v = k[A]^m[B]^n其中，v表示反应速率，k表示速率常数，[A]和[B]分别表示反应物A和B的浓度，m和n分别表示反应物A和B的反应级数。
二、反应级数的概念反应级数是指反应物浓度对于速率方程中的各个反应物的指数。
它可以是整数、分数或负数。
反应级数的数值关系决定了反应速率随反应物浓度变化的趋势。
根据速率方程的形式，我们可以定性地推断反应级数。
当一个反应物的浓度变化对于反应速率的影响不大时，我们称其反应级数为零级。
当一个反应物的浓度变化与反应速率成正比时，我们称其反应级数为一级。
当一个反应物的浓度变化与反应速率成正比的平方时，我们称其反应级数为二级。
三、速率方程与反应机理速率方程反映了反应物浓度与反应速率之间的关系，而反应机理则是描述反应过程中各个步骤的详细步骤。
速率方程可以通过实验数据推导，但是反应机理需要进一步的研究和分析。
反应机理通常由多个元素反应步骤组成，每个反应步骤都有自己的反应速率。
在实际推导速率方程时，可以利用速率控制步骤的速率方程来推导整个反应的速率方程。
四、实际应用速率方程与反应级数在化学工程、药学、环境科学等领域具有重要的应用价值。
通过研究化学反应的速率方程和反应级数，我们能够更好地理解和控制化学反应的过程。
在化学工程中，通过掌握反应物浓度和温度对反应速率的影响规律，可以优化反应条件，提高反应效率。
药学领域中，研究反应速率方程和反应级数有助于合理设计药物剂型和控制药物释放速率。
在环境科学研究中，我们可以通过研究反应速率方程来评估和改善污染物的降解效率。
化学反应速率的概念及表示方法
化学反应速率的概念及表示方法化学反应速率啊，这可是化学世界里一个超级重要的概念！一。
化学反应速率，简单来说，就是化学反应进行的快慢程度。
就好比跑步比赛，有的选手跑得快，有的跑得慢，化学反应也有快慢之分。
1.1 它的衡量标准通常是单位时间内反应物浓度的减少或者生成物浓度的增加。
比如说，在一个容器里，氧气和氢气反应生成水，我们可以通过测量一定时间内氧气的减少量或者水的增加量，来确定这个反应进行得有多快。
1.2 反应速率的单位各种各样，常见的有摩尔每秒（mol/s）、摩尔每分（mol/min）等等。
这就像我们衡量距离有公里、米一样，不同的情况用不同的单位。
二。
影响化学反应速率的因素那可多了去了。
2.1 首先就是反应物的浓度。
浓度越高，分子之间碰撞的机会就越多，反应也就越容易发生，速度也就越快。
这就好比人多力量大，大家一起努力，事情就能更快完成。
2.2 温度也是个关键因素。
温度越高，分子运动得越剧烈，就像一群活跃的孩子，跑得更快，碰撞更激烈，反应自然就加快了。
2.3 催化剂的存在也能大大改变反应速率。
它就像个神奇的助手，能让反应走捷径，加快或者减慢反应的进行。
三。
了解化学反应速率对我们的生活和生产有着巨大的意义。
3.1 在工业生产中，我们要控制反应速率，来提高产量和质量。
比如说合成氨的反应，如果能找到合适的条件加快反应速率，就能生产出更多的氨气，满足农业的需求。
3.2 在日常生活里，食品的保鲜、药物的作用，都和化学反应速率息息相关。
我们希望有些反应慢点，比如食物的变质；有些反应快点，比如药物发挥疗效。
化学反应速率这个概念，既有趣又实用。
深入研究它，能让我们更好地理解和掌控化学世界，为我们的生活带来更多的便利和惊喜！。
化学反应速率的表达与速率常数的计算
化学反应速率的表达与速率常数的计算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数量，是反应进行程度的衡量标准。
为了准确地描述反应速率，科学家们提出了不同的表达方式，并通过速率常数的计算来确定反应速率。
一、平均速率表达式化学反应速率可以通过表示反应物浓度随时间变化的曲线斜率来进行描述。
平均速率的计算公式为：速率= (Δ浓度/ Δ时间)其中，Δ表示变化量，浓度单位可以是mol/L，时间单位可以是秒或分钟等。
二、瞬时速率表达式在化学反应过程中，反应速率随着时间的推移可能会发生变化。
为了描述反应速率的瞬时变化，引入了瞬时速率的概念。
瞬时速率可以通过反应物浓度关于时间的函数来描述，并通过该函数的导数来计算。
三、速率常数的计算速率常数是反应速率表达式中的参数，用于 quantitatively 表示不同化学反应的速率。
速率常数可以通过实验测定和数学模型建立来进行计算。
1. 实验测定法：通过实验反应物浓度随时间的变化，可以利用实验数据来计算速率常数。
对于一级反应，速率常数可以通过绘制 ln[反应物浓度] 关于时间的直线斜率来计算。
对于二级反应，速率常数可以通过绘制1/[反应物浓度]关于时间的直线斜率来进行计算。
2. 数学模型法：在反应机理已知的情况下，可以通过反应机理中的速率方程来计算速率常数。
速率方程包含了反应物浓度和速率常数的关系，可以通过实验数据拟合得到速率常数。
四、速率常数的影响因素速率常数的数值受到多种因素的影响，包括温度、浓度、催化剂等。
通常情况下，随着温度的升高，速率常数也会增大；随着反应物浓度的增加，速率常数也会增大；催化剂的存在可以提高反应的速率常数。
总结：化学反应速率的表达和速率常数的计算是研究反应动力学的重要内容。
通过实验测定和数学模型的应用，我们可以准确描述反应速率的变化规律和影响因素。
理解和掌握化学反应速率的表达与速率常数的计算，对于进一步研究和应用化学反应有着重要的意义。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
-1 2
-3 2
22
0.1mol L-1 s-1 13
对于一般的化学反应：
aA + bB
yY + zZ
dcA dcB dcY dcZ
adt bdt ydt zdt
用反应进度定义的的数值与物质的
选择无关，但与计量数有关，所以在表示 化学反应速率时，必须写明相应的化学计 量方程式。
Hale Waihona Puke 02s末浓度(molL-1) 1.8 2.4
0.4
反应速率：
1 dcB B dt
1 dc(N2 ) 1 dc(H2 ) 1 dc(NH3) -1 dt - 3 dt 2 dt
1 (1.8- 2.0) 1 (2.4- 3.0) 1 (0.4- 0)
6
N2 3H2 2NH3
起始浓度(molL-1) 2.0 3.0
0
2s末浓度(molL-1) 1.8 2.4
0.4
反应速率：
(N2 )
-
c(N2 ) t
(1.8 2.0)mol L-1 (2 0)s
0.1mol L-1 s-1
(H2 )
-
c(H2 ) t
8
平均速率：某一有限时间间隔内浓
度的变化量。
cB
t
cA
t
9
瞬时速率：时间间隔Δt趋于无限小 时的平均速率的极限。
v
lim
t 0
c t
dc dt
10
2.1.2 用反应进度定义的反应速率
反应速率：单位体积内反应进度随时 间的变化率。
1 d 1 dnB V dt V Bdt
4
5
2.1 传统定义的化学反应速率
化学反应速率指在一定条件下，单位 时间内某化学反应的反应物转变为产物的 速率。均匀体系的恒容反应，习惯上用单 位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度 的增加表示，而且习惯用正值，单位为 molL-1s-1 、molL-1m-1 、molL-1 h-1等。
(2.4 3.0)mol L-1 (2 0)s
0.3mol L-1
s-1
(NH3 )
c(NH3 ) t
(0.4 0)mol L-1 (2 0)s
0.2mol L-1 s-1
不同物质表示的反应速率的数值是不同的
7
同一反应的传统定义的反应速率，当 以系统中不同物质表示时，其数值可能不 相同，其中以反应物表示的为消耗速率， 其中以产物表示的为生成速率，具体选用 何物质，主要取决于在实验过程中哪个物 质的浓度最易测定。
11
1 d 1 dnB V dt V Bdt
对于恒容反应，体积不变：
dcB
dnB V
1 dnB 1 dnB 1 dcB V Bdt B Vdt B dt
12
N2 3H2 2NH3
起始浓度(molL-1) 2.0 3.0
第2章 化学反应速率
1
瞬间完成的炸药爆炸反应
2
大西洋底泰坦尼克号 船首的腐蚀过程
3
NO (g) + CO(g) → 1/2N2 (g) + CO2 (g) ΔrGmθ ＝−344 kJ⋅mol−1
Kθ ＝ 1.9× 1060 (298.15 K) 若该反应能发生，则可解决尾气污染 问题。实际上，尽管该反应的限度很大， 但反应速率极慢，不能付诸实用。研制该 反应的催化剂是人们非常感兴趣的课题。