化学反应速率的表示方法
无机及分析化学二章节化学反应速率
对气体而言,C可以以p表示,如上例
v=k ·C(O2) 或v=k’·p（O2） k大小由实验测得
v2 = kc2(NO2)
3、应用反应速率方程时应注意的问题
速率方程通式: 对于反应 aA+bB=dD+eE
v=k·CAm·CBn 对于基元反应:v=k·CAa·CBb 对于非基元反应:v=k·CAm·CBn 基元反应的a.b 是方程式中的系数, 非基元反应的m.n是由实验所测数据得出 m.n可能与a.b相同,也可能不同.m=a,n=b不代 表此反应一定是基元反应
对于 H2 ：1级
对于：Cl2 0.5级
对于整个反应：1.5级
反应级数与实验条件有关；如蔗糖水解 反应是二级反应，但当水为大量时，可 视为水的浓度不变，即反应对水是零级、 总反应变为一级反应。
复杂反应的反应级数求法：由实验测：
例: 298K, 3I-(aq) + S2O82-(aq)= 2SO42- + I3求k、m、n、m+n
代入 第一组（或其他组）数：
k= 0.65mol-1·min-1·L
浓度如何影响反应速率 ——影响单位体积内活化分子的总数
C(反应物)增大，单位体积内分子数增大、有 效碰撞次数增大、v增大；
活化分子总数增大但活化分子百分数f不变
单位体积内分子数 活化分子数 f
100个
8个
f=8%
浓度增大 1000个
化学反应速率的概念及计算
化学反应速率的概念及计算1.表示方法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。
2.数学表达式及单位v ＝Δc Δt ，单位为mol·L －1·min －1或mol·L －1·s －1。
3.化学反应速率与化学计量数的关系同一反应在同一时间内，用不同物质来表示的反应速率可能不同，但反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的化学计量数之比。
如在反应a A(g)＋b B(g)c C(g)＋d D(g)中，存在v (A)∶v (B)∶v (C)∶v (D)＝a ∶b ∶c ∶d(1)对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象越明显(×)(2)对于任何化学反应来说，都必须用单位时间内反应物或生成物浓度的变化量来表示化学反应速率(×)解析 对于一些化学反应也可以用单位时间内某物质的质量、物质的量、体积、压强的变化量来表示化学反应速率。
(3)单位时间内反应物浓度的变化量表示正反应速率，生成物浓度的变化量表示逆反应速率(×) (4)化学反应速率为0.8 mol·L －1·s －1是指1 s 时某物质的浓度为0.8 mol·L －1(×)(5)同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但表示的意义相同(√)(6)同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，数值越大，表示化学反应速率越快(×)题组一 化学反应速率的大小比较1.(2018·郑州质检)对于可逆反应A(g)＋3B(s)2C(g)＋2D(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是( ) A.v (A)＝0.5 mol·L －1·min －1 B.v (B)＝1.2 mol·L －1·s －1 C.v (D)＝0.4 mol·L －1·min －1 D.v (C)＝0.1 mol·L －1·s －1 答案 D解析 本题可以采用归一法进行求解，通过方程式的化学计量数将不同物质表示的反应速率折算成同一物质表示的反应速率进行比较，B 物质是固体，不能表示反应速率；C 项中对应的v (A)＝0.2 mol·L －1·min －1；D 项中对应的v (A)＝3 mol·L －1·min －1。
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。
化学反应速率4个公式
化学反应速率4个公式1. 平均反应速率（Average Reaction Rate）平均反应速率是指反应物质浓度在一段时间内的平均变化率。
对于一般的反应A+B→C+D，平均反应速率可以表示为：v=Δ[A]/Δt=-Δ[B]/Δt=Δ[C]/Δt=Δ[D]/Δt其中v表示平均反应速率，Δ[A]、Δ[B]、Δ[C]、Δ[D]分别表示反应物A、B和生成物C、D的浓度变化量，Δt表示时间间隔。
该公式表示反应物物质浓度的变化量与时间的比值。
2. 瞬时反应速率（Instantaneous Reaction Rate）瞬时反应速率是指在其中一特定时刻的反应速率。
由于反应速率在反应过程中可能会发生变化，因此瞬时反应速率需要通过微分来进行计算。
对于一般的反应A+B→C+D，瞬时反应速率可以表示为：v = -d[A]/dt = -d[B]/dt = d[C]/dt = d[D]/dt其中v表示瞬时反应速率，d[A]/dt、d[B]/dt、d[C]/dt、d[D]/dt 分别表示反应物A、B和生成物C、D的浓度随时间变化的微分。
该公式表示反应物物质浓度的变化率。
3. 反应速率定律（Rate Law）反应速率定律是描述反应速率与反应物浓度的关系的数学公式。
对于一般的反应A+B→C+D，反应速率定律可以表示为：v=k[A]^m[B]^n其中v表示反应速率，k为反应速率常数，[A]、[B]分别表示反应物A和B的浓度，m和n为反应物浓度的阶数，可以根据实验结果来确定。
4. Arrhenius公式（Arrhenius Equation）Arrhenius公式是描述反应速率与温度的关系的数学公式，可用于计算反应速率常数。
Arrhenius公式可以表示为：k=Ae^(-Ea/RT)其中k为反应速率常数，A为预指数因子，Ea为活化能，R为气体常数，T为反应温度。
该公式表示反应速率常数与温度的关系。
通过测定不同温度下的反应速率常数，可以确定活化能。
化学反应速率的表示方法
化学反应速率的表示方法化学反应速率是指化学反应中物质浓度变化的快慢程度。
为了准确描述反应速率的大小，科学家们提出了不同的表示方法。
本文将介绍常用的化学反应速率表示方法。
一、平均反应速率平均反应速率是指在一段时间内，反应物浓度发生变化的平均速率。
它可以通过以下公式计算：平均反应速率 = （反应物浓度变化量）/（反应时间）其中，反应物浓度变化量指的是反应物在反应过程中的浓度变化，反应时间是指反应发生的时间间隔。
平均反应速率能够给出反应的大致速率，但不能提供反应速率随时间变化的详细信息。
二、瞬时反应速率瞬时反应速率是指在某一特定时刻，反应物浓度发生变化的速率。
由于反应速率可能在反应过程中发生变化，所以瞬时反应速率只能在特定时刻进行测量。
瞬时反应速率可以通过以下方法来确定：1. 利用反应物浓度与时间的函数关系式，求取瞬时反应速率。
例如，对于一种一级反应（A → 产物）,可以使用微分法来计算瞬时反应速率，即：瞬时反应速率 = -d[A]/dt其中，[A]表示反应物的浓度，t表示时间。
2. 利用反应进度的变化率来确定瞬时反应速率。
反应进度是指反应物转变为产物所占的比例，可以通过反应物消失量或产物生成量进行计量。
瞬时反应速率可由反应进度的变化率关于时间的导数求得。
三、速率定律方程速率定律方程是用于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。
它可以通过实验测定反应速率与反应物浓度的关系来确定。
以一般的化学反应（aA + bB → 产物）为例，速率定律方程可以写为：速率 = k[A]^m[B]^n在这个方程中，k为速率常数，m和n为反应级数，[A]和[B]分别为反应物A和B的浓度。
通过实验数据分析，可以确定速率常数k与反应级数m、n的值，从而得到准确的速率定律方程。
四、影响反应速率的因素除了表示方法，了解影响反应速率的因素也是非常重要的。
一般来说，反应速率受以下几个因素的影响：1. 浓度：反应物浓度越高，反应速率越快。
化学反应速率及其表示方法
化学反应速率及其表示方法
化学反应速率是指在一定条件下，某化学反应的反 应物转变为生成物的速率。 对于恒容均相反应， 通常 以单位时间内某一反应物浓度的减少或某一生成物浓度 的增加来表示。反应速率用符号v来表示， 单位是 mol·L-1·s-1、mol·L-1·min-1或mol·L-1·h-1。由于大部 分化学反应的速率随着反应的进行是不断变化的，因此 可选用平均速率和瞬时速率来描述化学反应的速率。
化学反应速率及其表示方法
瞬时速率可以用作图法求得。若要求在t0～t1之间某一时刻t 的反应速率，可以在t两侧选时间间隔（t-σ）～（t+σ），σ越小， 间隔越小，则两点间的平均速率越接近t时的速率vt。当δ→0时， 割线变成切线，则
化学反应速率及其表示方法
割线的极限是切线，故t时刻曲线切线的斜率是此时的瞬时速率vt。 如图4－1 时间的曲线位置上做切线；最后求出切线的斜率(用截距法， 量出线 段长， 求出比值)，即可求得t时刻的瞬时速率。
式中Δt＝t0-t1，表示反应的时间，Δc（N2)、Δc（H2)、 Δc（NH3） 分别表示Δt时间内反应物N2 、H2 和生成物NH3的浓度变化。
化学反应速率及其表示方法
化学反应速率及其表示方法
二、 瞬时速率
实际上，在研究影响反应速率的各种因素时，讨论的是对某一时 刻的反应速率的影响。某时刻的真实反应速率也称作瞬时速率，可以 理解为在反应时间无限小(dt)时，反应物浓度的微小变化d［R］或生 成物浓度的变化d［P］与时间间隔的比值，即
图4－1 瞬时速率的求法
无机化学
化学反应速率及其表示方法
一、 平均速率
化学反应速率Leabharlann 其表示方法若用生成物浓度变化来表示速率，则不用在式前加负号，即
化学反应速率和限度
其平均速率可表示为：
νi= ±△ci /△t -△ c(A) - △c(B) △c(Y) △c(Z) ——— = ——— = ——— = ——— A△ t B△t Y△ t z△t 通常用容易测定的一种物质的浓度变化来表示。 单位：浓度单位 时间单位 mol/l s min
h
d
2、瞬时速率： 化学反应在某一瞬间进行的速率。
二、温度对化学反应速率的影响 结论：温度升高，化学反应速率加快。
原因： ① 温度升高导致活化分子百分数增高，
从而使活化分子总数增多。
②温度升高使分子间碰撞频率加大。
1、范特霍夫规则 ：
• 对一般反应，在反应物浓度（或分压）相同的情况下， 温度每升高10K，反应速率（或反应速率常数）增加到 原来的2~4倍。
Kp= pm (A)· p n(B)
气体反应K c与K p的关系： K p=K c(RT)Δn Δn=(p+q)-(m+n)
2、标准平衡常数K0 对于气体反应： （p (C)/p0)p· (p (D)/p0)q K0= (p (A)/p0)m · (p (B)/p0)n p0=100kPa
对于溶液中的反应 mA(aq)+nB(aq) pC(aq)+qD(aq)
实验证明：在一定条件下，密闭容器中进行的可逆反应，无论反应从正反 应开始，还是从逆反应开始，反应进行到一定程度时，反应体系中各组分 浓度不再改变，反应好象不再进行，此时可逆反应达到化学平衡状态。
化学平衡特征： • 可逆反应体系统，正、逆反应速率相等。只要外界条 件不变，反应体系中各物质的量将不随时间而变。 • 化学平衡是动态平衡。 • 化学子首先形成一个中间 产物 — 活化配合物(又称过渡状态) 。 如反应: CO(g)+NO2(g) === CO2(g) +NO(g) 反应过程为: CO(g)+NO2(g) (反应物)
化学反应速率,方向和限度
1
t2
t3
t
课堂练习
根据盐酸与大理石（足量）反应, 8. 根据盐酸与大理石（足量）反应, V(CO2)-t 关系图曲线， 关系图曲线，以下判断正确的是 ( AD ) 若温度相同， 反应的盐酸浓度大于③反应， A、若温度相同，①反应的盐酸浓度大于③反应， 物质的量相等。 但H+物质的量相等。 反应时H B、②反应时H+的物质的量浓度最大 C、②与①的反应速率相等 反应速率由大到小顺序为①②③④ D、反应速率由大到小顺序为①②③④
课堂练习
6.足量的铁粉与一定量的盐酸反应，反应速率太快，为了 6.足量的铁粉与一定量的盐酸反应，反应速率太快， 足量的铁粉与一定量的盐酸反应 减慢反应速率，但又不影响产生氢气的总量， 减慢反应速率，但又不影响产生氢气的总量，应加入下列 。 物质中 ACDH A.水 B.NaCl(固 A.水 B.NaCl(固) C.NaCl溶液 C.NaCl溶液 D.Na2SO4溶液 H.NaAc溶液 H.NaAc溶液 E.NaNO3溶液 F.NaOH溶液 F.NaOH溶液 G.Na2CO3溶液 I.CuSO4溶液
化学反应速率, 化学反应速率,方向和限度
第一课时
一、化学反应速率
1.定义：衡量化学反应进行的快慢程度的物理量。 1.定义：衡量化学反应进行的快慢程度的物理量。 定义 2.表示方法： 2.表示方法：通常用单位时间内反应物浓度的减少 表示方法 或生成物浓度的增加来表示。 或生成物浓度的增加来表示。 v = △c 3.数学表达式： 3.数学表达式： 数学表达式 t mol· 单位： 4. 单位： mol/(L·s) 或 mol·(L·min) 或 mol·L-1·h-1
课堂练习
5.如下图所示，相同体积的a 5.如下图所示，相同体积的a、b、c三密闭容器，其中c容 如下图所示 三密闭容器，其中c 器有一活塞， 两容器为定容容器， 器有一活塞，a、b两容器为定容容器，起始向三容器中都 加入相同量的SO 使三容器压强相等， 加入相同量的SO2和O2使三容器压强相等，一定条件下发 的反应。 生2SO2+O2 ⇌ 2SO3的反应。问： 起始a 两容器的反应速率大小关系为V = ① 起始a、c两容器的反应速率大小关系为Va ___Vc； 反应一段时间后a 中速率大小关系为V < ② 反应一段时间后a、c中速率大小关系为Va ___Vc ； 如起始在a 两容器中通入同量的N ③ 如起始在a、c两容器中通入同量的N2，则此时三容器起 = 始压强为P > 始压强为Pa ___Pb ___Pc； 起始反应速率关系为V = 起始反应速率关系为Va ___Vb ___Vc >
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2NH3 ，根据下图判断
根据下图回答：
1、反应物是___A__、___B__.
2、2min内A的平均速率
是__2_._5_m__o_l/(L·s)
3、写出化学方程式
5A + 4B
4C
化学反应速率是通过实验测定的
测定方法有∶ １、根据释放气体的体积(量气法) 内C盐O酸2气与体碳的酸体钙积反，应可生测成定C该O2反，应通的过反测应定速一率定；时间 2、比色法（根据颜色的变化）
C、2min内B的平均反应速率是0.3mol/（L·min）
D、在这2min内用B和C表示的反应速率都是逐渐减小
的。
。
[例1]在2L的密闭容器中，加入3mol和1mol的H2和N2，发生
N2 + 3H2
2NH3 ，在2s末时，测得容器中含有0.4mol
的NH3，求该反应的化学反应速率(分别用N2、H2、NH3来表
在溶液中，当反应物或生 成物本身有较明显的颜色变 化时（其吸光度不同），可 应用颜色深浅和显色物质浓 度间的正比关系来跟踪反应 过程和测量反应速率。
分光光度计
3、电导法
根据离子导电能力的 差异，通过电导率的 变化测反应物中离子 浓度变化，从而计算 化学反应速率。
电导仪
4、此外激光技术也可以应用到化学反应速率的测定
(7)同一反应中: 速率(v)之比=系数之比=浓度变化(△ c)之比
3X2 + Y2 === 2Z
3X2 + Y2 === 2X3Y
习题、把0.6molX气体和0.4molY气体混合于2L容器中， 发生反应：3X(g) + Y(g) = n Z ( g) + 2W(g) .5min末已 生成0.2molW，若测知以Z浓度的变化来表示平均速率 为0.01mol/(L·min),则
S+O2=SO2 4P+5O2=2P2O5 C+O2=CO2 （发光、放热）
烟花的爆炸是瞬间完成
中和反应进行较快
CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2 Ca(HCO3)2=CaCO3↓+CO2↑+H2O
溶洞的形成需要漫长的时间
不同的化学反应进行的快慢千差万别， 我们需要用一个统一的定量标准来衡量 或比较。与物理学中物体的运动快慢用 “速度”表示相类似，化学反应过程中进 行的快慢用“反应速率”来表示。
化学反应速率：用来衡量 化学反应进行快慢程度的 物理量。
化学反应速率的表示方法： 通常用单位时间内反应物浓度（常用物质的 量浓度）的减少或生成物浓度的增加来表示
对于化学反应： aA+bB=cC+dD v（A）=∆C(A)/∆t, 或v（B）=∆C(B)/∆t,或 v（C）=∆C(C)/∆t, 或v（D）=∆C(D)/∆t
示)。
【说明】计算反应速率一般运用“三段思维法”，即“起始”、 “转化”、“平衡”时的情况来考虑，这种方法的优点在于各物 质的量 及变化非常清晰，一目了然。
例、某温度下，浓度都是1mol/L的两种气体X2和Y2，在 密闭容器中反应生成气体Z，经过t min后，测得物质的量 浓度分别 为:c(X2)=0.4mol/L,c(Y2)=0.8mol/L ,c(Z)=0.4mol/L,则该反 应的反应方程式可表示为：
V(O2)=0.05mol·L-1·min-1 1.能否说V(NO2)> V(N2O5)> V(O2)
2.三者有什么关系？
练习
已知：反应 A + 3B = 2C + 2D
在四种不同条件下的反应速率为：
(1)v(A)=0.15 mol/（L·s） (2)v(B)=0.6 mol/（L·s） (3)v(C)=4 mol/（L·min） (4)v(D)=0.15 mol/(L·s)
应 可 根速以据结 1P率用.3同时 其论3交， 它一：流既 反反与可 应应讨用物速论某或率，反生请可应成同以物物学的的用们浓浓不完度度同成变变物表化化质格来来，浓表表并度示示分。，变别还 用三种化物表质示来，表其示数第值3~之4分比钟等内于该方反应程的式平中均的速化率。
学计量数之比。 2.同V一(N反2O应5)=速0.1率0m可o以l·L用-1·不mi同n-1物质浓度变 化表V(示NO，2)其=0数.20值m可ol·能L-1不·m同in，-1 但表示该反 应快慢程度的意义一样。
1 (1) 上述反应Z气体的计量系数n的值是______
(2) 上述反应在5min末时，已用去的Y占原来物质的
质量分数是___2__5_%____
习题：已知反应N2 +3H2
1、A是__H_2___物质的量浓度
变化情况
2、C是_N__H__3 _物质的量浓度
变化情况
3、2分钟内N2的平均速率是多 少？
化学反应速率的单位通常为： mol·L-1·s-1或mol·L-1·min-1 或 mol·L-1·h-1
想一想
1、能否用固体或纯液体的浓度变化来表示化学
反应速率？
• 因为在一定温度下，固体或纯液体物质单位体 积里的物质的量保持不变，即物质的量浓度为 常数。因而不用固体或纯液体的浓度变化来表 示化学反应速率。 2、通常化学反应速率指的是平 均速率还是瞬时速率？
注意问题∶
(1)化学反应速率是用来衡量化学反应的快慢的尺度,它 只与时间和浓度变化有关.
(2)化学反应速率是标量，即只有大小而没有方向,无论 用任何物质来表示反应速率都为正数。
(3)对于固体物质或气态反应中的液体物质，反应在其 表面进行，它们的“浓度”是不变的，因此不用液体 和固体表示化学反应速率。
(4)在同一反应中用不同物质来表示时,其数值可以不同, 但都表示同一个反应的速率.因此,表示化学反应的速 率时,必须说明反应物中哪种物质做标准.
(5)一般来说,化学反应速率随反应的进行而逐渐减 慢.因此,某一段时间内的反应速率,是平均速率,而不 是瞬时速度。
(6)相同的反应在不同的条件下进行,要化成同一种进 行比较，还要注意单位的换算。
则该反应速率的快慢顺序为(2)>(1)>(4)>(3) 。
比较化学反应速率的大小时要化为同一物 质，并注意单位的一致。
练习
反应 4A(s）+ 3B(g) = 2C(g) + D(g),经2min,B的浓
度减少0.6mol/L,对此反应速率的表示，正确的是
（ C、D ）
A、用A表示的反应速率为0.4 mol/（L·min） B、在2min末的反应速率，用B表示是0.3mol/（L·min）
化学反应速率通常指平均 速率，只有当∆t非常小时 才近似于瞬时速率。
注意
• 化学反应速率均为正值，没有负值；
• 一般不用固体或纯液体的“浓度变化” 来表示化学反应速率；
• 表示化学反应速率时要指明对象；
• 化学反应速率通常指的是某一段时间 内化学反应的平均速率，而不是某一 时刻的瞬间速率。
一个化学反应既有反应物又有生成物，表示化学反