2.1.化学反应速率
《有机化学》第二章 化学反应速率
1.2×10-2 = k ×(1.0)x ×(1.0)y 4.8 × 10-2 = k ×(1.0)x ×(2.0)y
以上两式相除得： y＝2
该反应的速率方程为： kcA cB2
②将任何一组实验数据代入速率方程
1.2102 mol L1 S 1
k cA cB2 (1.0mol L1)(1.0mol L1)2
催化剂通过改变反 应历程，降低反应的 活化能，从而间接增 加活化分子百分数， 加快反应速率。
注：一般反应中，反应级数x、y由实验确定，x、y可以 是整数，分数 或 零。
例： 在 298.15 K 时，发生下列反应：
aA + bB
C
将不同浓度的 A，B 两种溶液混合，得到下列实验数据：
A的初始浓 度/mol·L-1
1.0
2.0 1.0
B的初始浓 度/mol·L-1
1.0
1.0 2.0
初始速率υ/ mol·L-1 ·s-1
[B] t
：物质B的浓度随时间的变化率。
二、瞬时速率
1 lim [B] B t0 t
第二节 影响反应速率的因素
一、 浓度对反应速率的影响 1.速率方程式：
一般反应： mA+nB
pC+qD
kcAx cBy
⑴速率常数k： 只与温度、催化剂有关，与浓度无关。
⑵反应级数
①定义：速率方程式中，反应物浓度的指数x、y分别称为 反应物A和B的反应级数。总反应级数 = x + y
3.质量作用定律：— 只适用于基元反应
质量作用定律：恒温下，基元反应的化学反应 速率与各反应物浓度方次的乘积成正比，反应 物浓度的方次数就等于化学反应式中各相应物 质的计量系数。
化学反应工程第二章
1 1 - xA kt
=
nA0
CA nA
CA C A0
=1 - x A
ln
ln
1 1 - xA
斜率﹦k 或
ln
C A0 CA
t
二级不可逆反应 A﹢B→产物
若 CA0﹦CB0
CA
( rA ) kC A
2
dC A dt
kC A C B
dC A dt
1 CA
dC A CA
2.13 93 k 5.02 86.8 k 0.0181 0.0309 1 2.13 K 1 5.02 K B B
2
2
2
9.58 89.3 k 6.46 86.3 k 0.0408 0.0338 1 9.58 K 1 6.46 K B B 3.3 92.2 k 0.0263 1 3.3 K B
第2章 均相反应动力学基础
2.1 概述
均相反应 均相反应是指参予反应的各物质均 处同一个相内进行的化学反应。
烃类的高温裂解为气相均相反应，酸碱中 和、酯化反应为典型的液相均相反应。
2.1.1化学反应速率及其表示
化学反应速率 ：单位时间、单位反应体积、组分A 的摩尔数变化量称为A组分的反应速率。 例 反应物
1 xA C A0 1 xA
斜率﹦k 或
1 CA
1 C A0
t
若 CA0≠CB0 ,设β﹦ CB0 ／CA0
dC A dt
kC A C B
CA
第一节 化学反应速率2.1
a.v(SO2)=2 mol·L-1·min-1， b.v(O2)=3 mol·L-1·min-1， c.v(SO3)=4 mol·L-1·min-1，比较反应速率的大小，可以将三 者表示的反应速率都转化为O2表示的反应速率再作比较。 换算得出：a.v(O2)=1 mol·L-1·min-1，c.v(O2)= 2 mol·L-1·min-1，则反应速率的大小关系为：b＞c＞a。
或“不能”)若能，其反应速率为_______，若不能，原因为
____________。
【解析】从图中可以发现，达到平衡时， A、B的物质的量减少， 说明它们是反应物，C的物质的量增加，说明它是生成物。由于
在反应中，反应物与生成物的物质的量变化之比等于其化学计
量数之比，Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)=(5-3)∶(2-1)∶(4-2) =2∶1∶2,又因为它是可逆反应，故化学方程式为 2A+B 2C。
一、化学反应速率的相关计算
【特别提醒】(1)化学反应速率是通过物质的量浓度的变化来计 算的，而不是通过物质的量的变化计算。 (2)因浓度的变化取其绝对值，故化学反应速率是正值。
【典例1】某可逆反应在0～2分钟进行过程中，在不同反应时间，
各物质的物质的量的变化情况如图所示，则化学方程式为 _____； 反应开始至2分钟时，能否用C表示反应速率？_____(填“能”
【典例2】对于反应A2+3B2====2AB3来说，下列速率表示该反
应最快的是____，最慢的是____，快慢程度相同的是____。
A.v(A2)=0.6 mol·L-1·s-1 B.v(B2)=2.6 mol· L-1·min-1
C.v(AB3)=12 mol· L-1·min-1
2.1《化学反应速率》好
④﹥ ②= ③﹥ ①
结论:在同一反应中，反应速率的大小不能单纯地看数值大小。 结论 在同一反应中，反应速率的大小不能单纯地看数值大小。用
化学反应速率来比较不同反应进行得快慢或同一反应在不同条件下 反应的快慢时，应选择同一物质来比较。 反应的快慢时，应选择同一物质来比较。应注意将四种情况下的反 应速率换算成同一种物质并统一单位来比较。 应速率换算成同一种物质并统一单位来比较。
= a ：b ：c ：d
6、 用化学反应速率来比较不同反应进行得快慢或 、 同一反应在不同条件下反应的快慢时，应选择同一 同一反应在不同条件下反应的快慢时， 物质并统一单位来比较。 物质并统一单位来比较。 例如：可逆反应A（ ） C（g）+ D（g）， 例如：可逆反应 （g）+ B（g） （ ） （ ） （ ）， 在两种不同情况下的反应速率如下， 在两种不同情况下的反应速率如下，其中反应进行 得最快的是（ 得最快的是（ A ） A、VA==0.15mol/L·min B、VB==0.6 mol/L·min 、 、
3、图像题。 、
例1、已知反应 2 +3H2 、已知反应N 2NH3 ，根据下图判断 1、A是______物质的量浓度 、 是 H2 物质的量浓度 变化情况 2、C是______物质的量浓度 、 是 NH3 物质的量浓度 变化情况 3、2分钟内 2的平均速率是多少？ 、 分钟内 的平均速率是多少？ 分钟内N 0.5mol/(L· min )
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？ 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？
解：
起始浓度(mol/ L) 5min后浓度(mol/ L) △ c (mol/L)
N2 + 8 6
2.1化学反反应速率_吴元欣_化学反应工程
2
化学反应工程
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第2章
例 2.1 在 350℃等温恒容下纯丁二烯进行二聚反应，测得反应系统总压 p 与反应
时间 t 的关系如下：
t/min 0
6
12 26
38
60
p/kPa 66.7
62.3 58.9 53.5 50.4 46.7
试求时间为 27min 时的反应速率.
解：以 A 和 R 分别代表丁二烯及其二聚物，则该二聚反应可写成
4
（２.４a）
对于恒容过程，反应速率可表示为：
（２.５）
（２.６） 对于如下图所示的流动系统其反应速率表示如下：
第2章
用相界面积表示：
用固体的质量来表示：
a：相界面积 W：固体的质量 有固体催化剂的反应 Vr：催化剂的堆体积， ρb：堆密度， av：比外表面积（m2/m3）， 三者关系如下：
用反应体积表示： （２.７） （２.８） （２.９）
（２.２）
反应物转化量与反应产物生成量之间的比例关系符合化学计量关系如下：
因此
或
（２.３） 这说明无论按哪一个反应组分计算的反应速率，其与相应的化学计量系数之比恒 为定值，于是，反应速率的定义式又可以写成：
根据反应进度的定义其可表示为：
（２.４）
1
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对于变容过程，反应速率可表示为：
反应体系中各组分的浓度关系如下：
t=0
t=t
原料
CA0
CA
产物
0
(CA0-CA)/2
总浓度
CA0
(CA0+CA)/2
由理想气体定律得：
Po 为 t=0 时物系的总压，
化学中的化学反应速率(化学知识点)
化学中的化学反应速率（化学知识点）化学反应速率是指单位时间内反应物消失或产物生成的速率。
反应速率的快慢对于化学反应的研究和应用具有重要的意义。
本文将介绍化学反应速率的定义、影响因素以及如何测定反应速率。
一、化学反应速率的定义化学反应速率是指在一定条件下，反应物消失或产物生成的速率。
一般情况下，反应速率可以通过反应物消失的速率来描述，以此来衡量反应进行的快慢。
化学反应速率可以用如下公式来表示：速率= ΔC/Δt其中，ΔC表示反应物浓度的变化量，Δt表示时间的变化量。
速率的单位可以是摩尔/升·秒（mol/L·s）、分子/升·秒（molecules/L·s）等。
二、影响化学反应速率的因素化学反应速率受到多种因素的影响，主要包括以下几个方面。
1.反应物浓度：当反应物浓度增加时，反应物之间的碰撞频率增加，从而增加了反应的可能性，使得反应速率加快。
2.温度：提高温度会增加反应物的动能，使反应物之间的碰撞更加频繁且具有更高的能量。
因此，温度升高会加快反应速率。
3.催化剂：催化剂可以降低反应的活化能，使反应物更容易发生反应。
催化剂的存在可以提高反应速率，而不参与反应本身。
4.表面积：反应物的表面积越大，反应物颗粒之间的碰撞频率就越高，反应速率也会增加。
5.反应物的物理状态：气相反应相较于固相反应和液相反应具有更高的反应速率，因为气态分子之间的自由运动能带来更频繁的碰撞。
三、测定反应速率的方法测定反应速率是研究反应动力学的重要手段，常用的方法有以下几种。
1.逐点法：在反应过程中，定时取样，通过测定不同时间点上反应物消失或产物生成的量来计算反应速率。
2.连续监测法：利用分光光度计、电导计等仪器对反应过程进行实时监测，获得反应物浓度的变化曲线，从而计算反应速率。
3.消失溶液平行测定法：将相同溶液分装到多个容器中，分别对不同容器中的反应液进行逐点法测定并计算平均速率，以提高测定结果的准确性。
原创1：2.1 化学反应速率
当堂训第练14 页
2、在四个不同的容器中，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）υ(H2)=0.1 mol·L-1·min-1 （B）υ(N2)=0.2 mol·L-1·min-1 （C）υ(NH3)=0.15 mol·L-1·s-1 （D）υ(H2)=0.3 mol·L-1·min-1
化学反应速率
二、化学反应速率的测量
问题探第究18 页
1、化学反应测量的基本思路 化学反应速率是通过实验测得的。化学反应中发生变化的是体系 中的化学物质，故与其中任何一种化学物质的浓度或质量相关的 性质在测量反应速率时都可以加以利用。
化学反应速率
问题探第究19 页
2、用与化学反应速率测量的物质的性质 ●可直接观察的性质：释放出气体的体积、体系的压强 ●依靠仪器测量的性质：如颜色的深浅、光的吸收、光的发射 ●在溶液中，当反应物或产物本身有比较明显的颜色时，可以利 用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测 量反应速率。
淘出优秀的你
化学 · 选修4
化学反应速率
化学反应速率
煤和石油的形成
第3 页
化学反应速率
你了解以下反应进行的快慢吗？
问题探第究4 页
●炸药爆炸 快 ●金属锈蚀 慢 ●食物腐败 慢
●离子反应 快 ●塑料老化 慢 ●溶洞形成 慢
化学反应的快慢是相对的！ 反应物本身的性质决定了这些化学反应速率的相对大小！
---- 三部曲
计算中注意以下量的关系：
①对反应物：c(起始)－c(转化)＝c(某时刻)
②对生成物：c(起始)＋c(转化)＝c(某时刻)
③转化率＝
×100%
总结感第悟8 页
苏教版高二化学选修四专题2第一单元2.1.1化学反应速率的表示方法
苏教版高二化学选修四专题2 第一单元2.1.1化学反应速率的表示方法1．化学反应速率的意义？怎样表示化学反应速率？提示：用化学反应速率衡量化学反应进行的快慢。
化学反应速率可用单位时间内反应物的浓度减少或生成物浓度的增加表示。
2．为什么不能用固体或纯液体表示化学反应速率？提示：化学反应速率通常用反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示，而固体或纯液体的浓度为常数，其浓度不发生变化，所以不用固体或纯液体表示反应速率。
3．对于某一化学反应用不同物质表示反应速率，数值不同，意义如何？ 提示：数值不同，但意义相同。
[新知探究]探究1 化学反应速率的概念和表示方法探究2 正确理解化学反应速率 据表达式v (A)＝ΔcΔt 中三个物理量：(1)v (A)——A 物质的反应速率：使用v 时必指明具体的物质。
原因：对于同一化学反应，用不同的物质表示，其数值可能不同，但意义相同。
(2)Δc ——反应物或生成物的浓度变化量：Δc 只取正值，因为固体或纯液体的浓度固定不变，视为常数，则Δc 无意义，因此不能用固体或纯液体表示反应速率。
(3)Δt ——一定的时间间隔： 化学反应速率为平均值而非瞬时值。
探究3 对于同一个化学反应，用不同物质表示的化学反应速率，其数值有何关系？ a A(g) ＋ b B(g) === c C(g) ＋ d D(g) 化学计量数比： a ∶ b ∶ c ∶ d 物质的量变化量比： Δn (A) ∶ Δn (B) ∶ Δn (C) ∶ Δn (D) 物质的量浓度变化量比： Δc (A) ∶ Δc (B) ∶ Δc (C) ∶ Δc (D) 化学反应速率之比： v (A) ∶ v (B) ∶ v (C) ∶ v (D) 在同一时间段、同一容器中的同一个反应，上述四个比例关系式相等。
[成功体验]1．判断正误(正确的打；错误的打)。
(1)化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的质量变化来表示。
( ) (2)化学反应速率可取正值，也可取负值。
化学反应速率
化学反应速率化学反应速率是指反应物质在单位时间内消耗或形成的量。
反应速率的大小与化学反应进行的快慢有关，可以通过实验来确定。
本文将介绍化学反应速率的概念、影响因素以及如何测量和调控反应速率。
一、化学反应速率的定义化学反应速率是指在单位时间内反应物质的消耗或生成速度。
一般用反应物浓度的变化量来表示，可以通过下式计算：反应速率= ΔC/Δt其中，ΔC表示反应物浓度的变化量，Δt表示时间间隔。
反应速率越大，反应进行得越快，反之亦然。
二、影响化学反应速率的因素1. 浓度：反应物浓度越高，反应速率越快。
这是因为高浓度意味着反应物分子碰撞的几率增加，从而增加了反应速度。
2. 温度：温度升高会导致分子动能增加，分子碰撞频率增加，反应速率增加。
根据阿伦尼乌斯方程，温度每升高10摄氏度，反应速率会增加2倍至3倍。
3. 催化剂：催化剂是能够改变反应机理、降低活化能的物质。
添加催化剂可以提高反应速率，但催化剂本身在反应中不参与化学变化。
4. 表面积：反应物分子在固体表面上的反应速率比在液体中要快。
这是因为固体表面积大，反应物分子易于吸附在固体表面上进行反应。
三、测量和调控1. 实验测量：可以通过实验来确定反应速率。
例如，在固定温度下，测量反应物浓度随时间的变化，根据测得的数据计算反应速率。
2. 温度控制：调控反应温度可以改变反应速率。
通过改变温度，可以调节反应的快慢，实现对反应速率的控制。
3. 催化剂的使用：添加催化剂可以提高反应速率。
选择适当的催化剂，可以加快反应速度，提高反应效率。
4. 反应物浓度调节：调节反应物浓度也可以改变反应速率。
增加反应物浓度可以加快反应速率，减少浓度则相反。
结语化学反应速率是化学反应进行的快慢的量化指标，受多种因素影响。
了解化学反应速率的概念和影响因素，对于实际应用具有重要意义。
实验测量和调控反应速率是化学研究和工业生产中常用的手段，可以根据实际需要选择合适的方法来控制反应速率。
人教版高中化学选修四课件：2.1化学反应速率 (共25张PPT)
液时，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 ⒊数学表达式：
c
t 注意：只对气体、溶液适用7 。
⒋单位： mol/(L·s)或mol/(L·min)
例如：某反应的反应物浓度在5min内由6mol/L变 成了2mol/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为＿＿＿＿＿＿。
法2：差量法
解： N2 + 3H2
3
2NH3 △n
2
M＝3.364mgol
0.6 ＝9.4g/mol
（4―3.6）
23
练习2：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
成0.2molW，若测知V(z)＝0.1mol/(L·min)，则
18
实验2-1
测量锌与硫酸反应的速率
交流●研讨
如何测量锌和不同浓度的稀硫酸反应的速率？
①确定变量
——稀硫酸的浓度不同
②找出某种易于测量的某种物理量或性质的变化
⑴测定收集一定体积的H2时所用的时间； ⑵测定一定时间内产生H2的体积； ⑶测定一段时间内溶液中H+浓度的变化；
⑷测定一段时间内锌粒质量的变化。
起始量： 1mol/L 1mol/L
0
变化量： 0.2mol/L 0.6mol/L 0.4mol/L
2min末： 0.8mol/L
13
三段式
应用“三段式”进行化学反应速 率的计算时,一定要弄清三个量：
起始量、变化量、某时刻的量。
化学反应速率之比＝浓度变化之比 ＝物质的量变化之比 ＝化学计量数之比。
20-21版：2.1 化学反应速率（创新设计）
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课堂互动探究
探究二、化学反应速率的大小比较 【合作交流】 1.对于反应3A(g)＋B(g)===2C(g)＋2D(g)，在不同条件下， 用
A、B表示的反应速率分别为 条件①：v(A)＝0.6 mol·L－1·min－1； 条件②：v(B)＝0.45 mol·L－1·min－1；则该反应在哪个条件 下的反应速率快？ 提示 同一个化学反应，用不同物质表示其反应速率时，数 值可能不同，所以比较同一个化学反应的反应速率的相对大 小时，不能直接比较数值大小，应先转化为同一物质、同一 单位，然后再比较其数值大小，数值越大表明反应越快。将 条件 ① 的 反 应 速 率 换 算 成 用B表示的反应速率为 v(B)＝ 0.2 mol·L－1·min－1，即条件②的反应速率比条件①的反应速率 快。
3.表达式及其单位 (1)表达式：__v_＝__ΔΔ_ct_____。
(2)单位：__m_o_l_·_L_－_1_·_m_i_n_－_1_[_或__m_o_l_/_(L__·m__in__)]_、__m__o_l·_L_－_1_·_s_－_1
___[_或__m_o_l_/(_L_·_s_)]___。
2SO3(g)经一段时间后，SO3 的
浓度增加了 0.4 mol·L－1，在这段时间内用 O2 表示的反应速
率为 0.04 mol·L－1·s－1，则这段时间为多少？ 提示 根据化学方程式知 v(SO3)＝2v(O2)＝2×0.04 mol·L－
1·s－1＝0.08 mol·L－1·s－1，根据 v＝ΔΔct知，这段时间为 0.4 mol·L
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解析 A 对：Δc(B)＝1.2 mol÷2 L＝0.6 mol·L－1，Δt＝2 min＝ 120 s，B 的平均反应速率 v(B)＝0.6 1m2o0ls·L－1＝0.005 mol·L－1·s－1。 B 错：在这 2 min 内，v(B)逐渐减小，平均值为 0.005 mol·L－1·s－1＝0.3 mol·L－1·min－1，则在 2 min 末 v(B)< 0.3 mol·L－1·min－1。C 错：反应物 A 是固体，其在一定温度下的 物质的量浓度为常数，不能用 v＝ΔΔct表示其反应速率。D 错：在 4A(s)＋3B(g) 2C(s)＋D(g)中，v(B)∶v(D)＝3∶1。 答案 A
高中化学 2.1 化学反应速率预习导航素材 新人教版选修4
化学反应速率预习导航北京故宫的“云龙陛石”一、化学反应速率1．定义定量描述化学反应进行快慢的物理量。
2．表示方法用单位时间内反应物浓度的削减或生成物浓度的增加来表示。
表达式：v＝ct∆∆。
3．单位常用mol·(L·s)－1或mol·(L·min)－1等。
4．关系对于反应m A(g)＋n B(g) p C(g)＋q D(g)，v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q。
自主思考1.化学反应速率表达式v＝ct∆∆中v是化学反应的平均速率还是瞬时速率？提示：一般来说，化学反应速率随反应的进行而渐渐减慢。
因此，某一段时间内的反应速率，实际是一段时间内的平均速率，而不是指瞬时速率。
自主思考2.化学反应速率有正负之分吗？提示：无论是用反应物表示还是用生成物表示，由于Δc是取浓度变化的确定值，因此，化学反应速率都取正值，无正负之分。
二、化学反应速率的测量1．化学反应速率测量的基本思路化学反应速率是通过试验测定的。
由于化学反应中发生变化的是体系中的化学物质(包括反应物和生成物)，所以与其中任何一种化学物质的浓度(或质量)相关的性质在测量反应速率时都可以加以利用。
2．用于化学反应速率测量的物质的性质(1)直接可观看的性质，如释放出气体的体积和体系的压强。
(2)依靠科学仪器才能测量的性质，如颜色的深浅、光的吸取、光的放射、导电力量等。
(3)在溶液中，当反应物或产物本身有比较明显的颜色时，经常利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。
1。
化学反应原理2.1化学反应速率
2.1化学反应速率Chemical reaction rate一、化学反应速率chemical reaction rate1.concept ：化学反应速率是用来衡量反应进行快慢程度的物理量.①通常用单位时间内反应物或生成物的浓度变化来表示化学反应速率；②如果反应在容积不变的反应器中进行，可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广义上，可以使用单位时间内质量、压强、物质的量等的变化量来表示反应速率； t Δm Δv B B =、t Δp Δv B B =、tΔn Δv B B = 2.表达式：tΔc Δv B B = Δc---B 物质浓度的变化，常用单位mol/L ；Δt---时间变化，常用单位s 、min 、h ；①根据Δc 、Δt 的单位，很容易看出v 的单位为mol/(L·s )或mol/(L·min )或mol/(L·h )；②v 没有负值，即无论表示反应物还是生成物，v 都不可能出现负数，并且反应速率表示某一时间段内的平均速率，而不是某一时刻的瞬时速率；3.化学反应速率的表示方法①m A+n B=p Y+q Z ，用不同物质表示的化学反应速率分别为：t Δc Δv A A =，t Δc Δv B B =，t Δc Δv Y Y =，tΔc Δv Z Z =； ②对于一个确定的化学反应，涉及反应物和生成物等各种物质.※在中学化学中，通常说化学反应速率的大小时，往往是对整体化学反应而言，如中和反 应进行得很快，酯化反应进行得较慢；※在表示化学反应速率时，一般是用具体物质定量地表示，如反应N 2+3H 22NH 3， v (A)=0.5mol/(L·s )；③对于同一个化学反应，在同一段时间内，用不同的物质表示化学反应速率时，数值不一定 相同，但表达的意义却相同；④由于在反应中纯固体和纯液体的浓度是恒定不变的，因此对于有纯液体或纯固体参加的反 应一般不用纯液体或纯固体来表示化学反应速率.其化学反应速率与其表面积大小有关， 而与其物质的量的多少无关.通常是通过增大该物质的表面积(如粉碎成细小颗粒、充分搅 拌、振荡等)来加快反应速率.4.反应速率大小比较对于同一个反应，用不同物质表示时，换算成同一种物质且同一单位进行大小的比较.【例】在一定条件下，反应4NH 3+5O 24NO+6H 2O 在体积为V 的固定容器中进行t min 后， 在反应中存在下列关系：4NH 3 + 5O 2 4NO + 6H 2O变化的物质的量Δn Δn 1 Δn 2 Δn 3 Δn 4变化的物质的量浓度Δc Δc 1 Δc 2 Δc 3 Δc 4反应速率v v 1 v 2 v 3 v 4则有Δn 1:Δn 2:Δn 3:Δn 4=4:5:4:6； (各物质的物质的量变化之比与化学计量数之比一致) Δc 1:Δc 2:Δc 3:Δc 4=4:5:4:6； (各物质物质的量浓度变化之比与化学计量数之比一致) v 1:v 2:v 3:v 4=4:5:4:6； (各物质反应速率之比与化学计量数之比一致)二、活化能activation energy1.有效碰撞(effective collision )：在化学反应中，反应物分子不断发生碰撞，在千百万次碰撞中，大多数碰撞不发生反应，只有少数分子的碰撞才能发生化学反应，能发生有效碰撞的分子 是活化分子；而活化分子的碰撞也不一定都能发生有效碰撞.发生有效碰撞的分子有能量的 因素，还有空间因素，只有同时满足这两者的要求才能发生有效碰撞.※发生有效碰撞的条件：①反应物的分子必须相互碰撞；②活化分子碰撞时，取向合适；③必须是活化分子.2.活化分子(activated molecule )：能够发生有效碰撞的分子.①%100⨯=反应物分子数活化分子数活化分子百分数 ②如果每次碰撞都能反应，任何反应都可瞬间完成，而实际并非如此，只有具备一定能量 的分子(或离子)相互接触(即有效碰撞)才能发生反应.③活化分子与反应速率⎩⎨⎧→→→→→→→加快有效碰撞增加增加活化分子数及百分数均升温加快有效碰撞增加增加活化分子数及百分数均活化能降低正催化剂等效v v ⎩⎨⎧→→→→→→→加快有效碰撞增加不变活化分子数及百分数均增大浓度加快有效碰撞增加增大浓度体积缩小增大压强等效v v 3.活化能(activation energy )：E a①活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差称为活化能.②发生有效碰撞时分子所需的最低能量称为活化能；③反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，所以也可以将活化能理解为化学键断裂 时所需的最低能量(键能)；④活化能的大小体现一个反应的难易程度；E a 小，反应易且快；E a 大，反应难且慢； ⑤提供“活化能”的方法：加热、光照、超声波、核辐射、外加磁场、摩擦；⑥能垒Energy barrier能垒是活化络合物与反应物的能量之差，是不同于活化能的；最大能垒就是活化能；4.基元反应elementary reaction大多数化学反应并不是经过简单碰撞就能完成的，而往往经过多个反应步骤才能实现，如2HI==H2+I2，实际上是经过下列两步反应完成的：2HI→H2+2I·，2I·→I2.每一步反应都称为基元反应elementary reaction，这两个先后进行的基元反应反映了2HI==H2+I2的反应历程，反应历程mechanism又称反应机理.【各基元反应相加等于总反应】【练习】化学动力学上将一步完成的反应称为基元反应，对于基元反应：a A+b B→c C+d D，其速率方程式v=k·c a(A)·c b(B)[k为只与温度有关的速率常数]，复杂反应(由几个基元反应构成)的速率取决于慢的基元反应.已知反应NO2+CO NO+CO2，在温度低于250℃时是由两个基元反应构成的复杂反应，该反应的速率方程式为v=k·c2(NO2)，则其两个基元反应分别为：I._________=NO3+________；II._____________________________；这两个反应中活化能较小的是______.三、影响化学反应速率的因素1.浓度(concentration)对反应速率的影响①浓度影响反应速率的微观解释对一定条件下一定浓度的某一反应物来说，反应物中活化分子的百分数是一定的，即单位体积内活化分子的数目与单位体积内反应物的总数成正比，也就是与反应物的浓度成正比，当反应物浓度增大时，单位体积内分子总数增多，活化分子数也相应增加(但活化分子百分数不变)，有效碰撞次数增加，故反应速率增大.v .②其他条件不变时，c【固体物质的浓度可视为常数，故其反应速率只与其表面积的大小及生成物扩散的速率有关，而与其用量多少无关.】2.压强(pressure)对反应速率的影响①压强影响化学反应速率的原因对于气体来说，当温度一定时，一定量气体的体积与其所受的压强成反比，也就是说，如果气体的压强增大到原来的2倍，气体的体积就缩小到原来的一半，单位体积内的分子数就增大到原来的2倍，所以，增大压强，就是增加单位体积内反应物的物质的量，即增大了反应物的浓度.相反，减小压强，气体的体积增大，浓度减小.对于有气体参加的反应，当温度一定时，活化分子在反应物分子中所占的百分数是一定的，但增大压强(缩小体积)时，单位体积内的反应物分子数增多，活化分子数随之增多，活化分子相互碰撞几率增大，所以化学反应速率增大.②若参加反应的物质为固体或液体(溶液)，由于压强的变化对它们的浓度几乎无影响，因此可以认为反应速率不变；③对于有气体参加的化学反应，若其他条件变，Pv∝.④在讨论压强对反应速率的影响时，应区分引起压强改变的原因，对于气体反应体系，有以下几种情况：※恒温时：增大压强→体积减小→浓度增加→反应速率增大；※恒容时：充入气体反应物→总压增大→浓度增加→反应速率增大；充入“惰性气体”→总压增大→反应物分压不变→浓度不变→反应速率不变；※恒压时：充入惰性气体→体积增大→各反应物浓度下降→反应速率减小.3.温度(temperature)对反应速率的影响①温度影响化学反应速率的原因在浓度一定时，升高温度，反应物分子的能量增加，使一部分原来能量较低的分子吸收能量变成活化分子，从而增大了反应物分子中活化分子的百分数，使有效碰撞的次数增多，因而使反应速率增大.此外，温度升高，会使分子的运动速率加快，这样单位时间里反应物分子间的碰撞次数增加，反应速率也会相应加快.但前者是反应速率加快的主要原因.②当其他条件不变时，Tv∝.③实验表明：温度每升高10℃，反应速率通常增大到原来的2~4倍；4.催化剂(catalyst)对反应速率的影响①催化剂影响化学反应速率的原因在其他条件不变时，使用催化剂能够改变反应的途径，使发生反应所需的活化能降低，使反应体系中含有的活化分子百分数提高，从而使有效碰撞的几率提高，反应速率增大.②催化剂对化学反应速率的影响使用催化剂可以改变反应速率，这里的改变包括加快和减慢，加快反应的为正催化剂，减慢反应的为负催化剂，在实际中如果不特别指明，凡是说催化剂都是指正催化剂.5.影响化学反应速率的其他因素除浓度、压强、温度、催化剂外，还有很多因素可以影响化学反应速率，如光照、放射线辐射、超声波、电弧、强磁场、高速研磨、反应物颗粒大小、构成原电池、加入溶剂等. 总之，向反应体系输入能量，都有可能改变化学反应速率.各条件对化学反应速率的影响大小：催化剂>温度>浓度=压强；各种影响都有其局限性，而影响反应速率的最根本的因素是物质的本性.。
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第四节 化学反应速率
Ⅰ 学习重点
1.了解化学反应速率的概念.
2.掌握反应速率的表示方法.
3.掌握外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响.
Ⅱ 学习难点
外界条件对反应速率的影响.
Ⅲ、训练练习题
一、选择题
1.已知4NH 3+5O 2 4NO+6H 2O ，若反应速率分别用v(NH 3)、v(O 2)、v( NO 2)、v(H 2O)表示，则正确的关系是( )
A.4/5v(NH 3)=v(O 2)
B.5/6v(O 2)=v(H 2O)
C.2/3v(NH 3)=v(H 2O)
D.4/5v(O 2)=v(NO)
2.已知O 2的密度为 1.28g ·L -1，在实验室中用KClO 3制O 2，生成O 2的平均速率为
0.01mol ·L -1·min -1，如要制取500mL 氧气，需要的时间为( )
A.1 min
B.2 min
C.3 min
D.4 min
3.将固体NH 4Br 置于密闭容器里，在某温度下，发生下列反应：NH 4Br(S) NH 3(g)+HBr(g),2HBr(g) Br 2(g)+H 2(g).两分钟后，反应达到化学平衡， 测知H 2的浓度
为0.5mol ·L -1，HBr 的浓度为4mol ·L -1，若上述反应速率用v(NH 3)表示，下列速率正确的
是( )
A.0.5mol ·L -1·min -1
B.2.5mol ·L -1·min -1
C.2mol ·L -1·min -1
D.5mol ·L -1·min -1
4.下列说法正确的是( )
A.合成氨反应中使用催化剂，使原来不能发生的反应变为可以发生的反应了
B.增大压强对溶液的反应几乎没有影响
C.温度升高，可以使吸热反应速率增大也可以使放热反应速率增大
D.如果反应是放热的，则反应开始时就不需加热
5.对于反应M+N →P 如果温度每升高10℃，反应速率增加为原来的3倍.在10℃时完成反应的1 0%需要54min ，将温度提高到40℃时完成反应的10%需要的时间为( )
A.2min
B.3min
C.6min
D.9min
6.在一定条件下，1L 密闭容器中装入2molN 2与足量H 2反应，2min 末时，测得N 2为1mol .该反应的速度表示中，不正确的是( )
A.v N2=0.5mol/L ·min
B.v H2=1.5mol/L ·min
C.v NH3=1mol/L ·min
D.v N2=1mol/L ·min
7.在体积为2L 的密闭容器中，加入4molA 和6molB ，发生下列反应：4A(g)+6B(g) 4C(g)+5D(g)，经5s 时间后，剩下2.5 molA ，则用B 表示的平均速率为( )
A.0.1mol/L ·s
B.0.225mol/L ·s
C.0.15mol/L ·s
D.0.9mol/L ·s
8.在2L 密闭容器中进行如下反应：mX(g)+nY(g)=pZ(g)+qQ(g)，在2s 时间内X 表示的平均反应速率为 0.3m/p mol/L ·s,则2s 时间内，Q 物质增加的物质的量为( )
A.m ol p q 2.1
B.m ol q
m 2.1 C.mol q p 6.1 D.mol p q 6.0
9.反应：mA(g)+nB(g) xC(g)，已知vA=a mol/L ·s,vB=b mol/L ·s,vC=c mol/L ·s,则x 的值为( ) A. n cb B.b cn C.a mc D.m
ca
10.反应：A(g)+3B(g) 2C(g)+2D(g)在4种不同的情况下的反应速率分别为①v A =0.5mol/L ·s,②v B =0.6mol/L ·s,③v C =0.4mol/L ·s,④v D =0.45mol/L ·s.该反应进行速率最快的是( )
A.①B
B.②③
C.④
D.①④
11.合成氨的反应为：3H 2+N 2 2NH 3，其反应的速率可分别表示为v 2
H 、v 2N 、v 3NH (mol ·L -1·s -1)，则下列关系正确的是( )
A.v 2H =v 2N =v 3NH
B.v 2N =32H
C.v 3NH =23v 2
H D.vH 2=3v 2N 12.反应：4NH 3+5O 2 4NO+6H 2O 在5L 的密闭容器中进行0.5min 后，NO 的物质的量增加了0.3mol ，则此反应的平均速率v x(表示反应物的消耗速率和生成物的生成速率)为( )
A. v O 2=0.01mol ·L -1·s -1
B. v NO=0.08mol ·L -1·s -1
C. v H 2O=0.03mol ·L -1·s -1
D. v NH 3=0.02mol ·L -1·s -1
13.某温度下，反应2N 2O 5 4NO 2+O 2开始进行时，［N 2O 5］=0 .0408mol ·L -1.经1min 后，［N 2O 5］
=0.030mol ·L -1.则该反应的速率为 ( )
A.v 52O N =1.8×10-4mol ·L -1·s -1
B.v 52O N =1.8×10-2mol ·L -1·s -1
C.v 2NO =1.8×10-2mol ·L -1·s -1
D.v 2o =1.8×10-4mol ·L -1·s -1
二、填空题
14.将10mLA 和5mLB 放入10L 真空箱中，某温度下，发生反应：3A(g)+B(g) 2C(g) ，
在最初的0.2s 时间内，消耗A 的平均速率为0.06mol ·L -1·s -1，则在0.2s 时间内，箱中有
molC 生成.
15.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右图所示.由图中数据
分析，该反应的化学方程式为 ，反
应开始至2min ，Z 的平均反应速率
为 .
16.在实验室中利用KClO 3加热分解制取O 2.假定生
成氧气的平均速率为0.01mol/min. 若要制取
500mL(S.T.P)O 2，所需的时间为 min.
17.在反应2A+B 2C 中，测得反应中［C ］在前
5min 内由3.4mol/l 增大到4.0mol/l ，则用B 的浓度变化表示该反应的速率为 .
18.把除去氧化膜的镁条放入盛一定浓度稀HCl 的试管中，发现H 2的生成速率v 随时间t 变化如右图，其中，t 1-t 2速率变化的原因是 ，t 2-t 3速率变化的原因是 .
三、计算题
19.可逆反应aA(g)+bB(g) cC( g)+dD(g),取a molA 和b molB 置
于容器中，1min 后，测得容器内A 的浓度为x mol/l.这时B 的浓度
为多少?C 的浓度为多少?这段时间内反应的平均速率若以物质A 浓度
变化来表示应为多少?
第四节 化学反应速率参考答案
一、1.D 2.D 3.B 4.BC 5.A 6.D 7.B 8.A 9.BC 10.C 11.D 12.CD 13. A 二、14.0.08 15.3x+y 2Z 0.05mol/l ·min
16.2.23 17.0.06mol/l ·min
18.t 1-t 2:反应放热，使温度升高，速率加快
t 2-t 3:随反应的进行，H +浓度降低，速率减慢。
二、19.
;a bx )(x v a a c -；（x v a -）mol/1·min。