化学反应速率的表示方法
第三章 化学反应速率
第三章化学反应速率3.1化学反应速率的表示方法不同的反应进行的快慢不一样。
如：快的反应：中和反应等；中等速率反应：氧化还原反应等；慢的反应：自然氧化等。
一、化学反应速率的定义指在一定条件下，化学反应中反应物转变为生成物的速率。
二、化学反应速率的表示方法单位时间内反应物或生成物浓度变化的正值（绝对值）。
例3-1：在CCl4中：2N2O5=4NO2+O2在一定的时间间隔：△t=t2-t1，△[N2O5]=[N2O5]2-[N2O5]1平均反应速率：(3-1)经过的时间s 时间的变化Δt（s）[N2O5]mol· L-1Δ[N2O5]mol· L-1v（N2O5）mol· L-1· s-10 0 2.10 ————100 100 1.95 -0.15 1.5×10-3300 200 1.70 -0.25 1.3×10-3700 400 1.31 -0.39 9.9×10-41000 300 1.08 -0.23 7.7×10-41700 700 0.76 -0.32 4.5×10-42100 400 0.56 -0.20 3.5×10-42800 700 0.37 -0.19 2.7×10-4从表中可以看出：反应进行了100秒时：V N2O5 = |（1.95-2.10）/(100-1)|= 1.5× 10-3mol· L-1· s -1V NO2 = |2× 0.15/100|= 3.0× 10-3mol· L-1· s -1V O2 = |0.15÷ 2/100|= 0.75× 10-3mol· L-1· s -1三种表示速率间关系：这种比例关系与反应的计量数有关。
∴表示反应速率时必须指明具体物质。
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
高中化学-化学反应速率的表示方法
对点练习
1、在反应：2A(g)＋3B(g)
2C(g)中，开始时，
A的浓度为2 mol·L－1，B的浓度为4 mol·L－1,2 min后，
A的浓度减少了0.8 mol·L－1.
则v(B)＝________，v(C)＝________，在2 min末，C
的浓度是________，B的浓度是________。
求这段时间v(N2)、v(NH3)和v(H2)。
答案 V（N2）=0.4mol/（L·min） V（H2）=1.2mol/（L·min） V（NH3）=0.8mol/（L·min） 解析
方法1.
开始
N2 ＋ 3H2
8 mol/L 20 mol/L
2NH3
0
变化
2 mol/L 6 mol/L 4 mol/L
反应在不同条件下反应的快慢时，应选择同一物质 来表示（单位统一），才能用数字的大小来比较快慢 (6)化学反应速率是通过实验测定的。
练习
1、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)=0.3 mol/L·s (2)v(B)=0.6 mol/L·s (3)v(C)=0.4 mol/L·s (4)v(D)=0.45 mol/L·s
则该反应速率的快慢顺序为 (1)>(4)>(2)=(3) 。
2、反应A(g) + 3B(g)=2C(g)在2L密闭容器中反 应，0.5min内C的物质的量增加了0.6mol，有
关反应速率正确的是（ A ）
A、V(A)=0.005mol/(L·s)
B、V(C)=0.002mol/(L·s)
C、V(B)=V(A)/3
NO2 C(NO2)/ mol/L
化学反应速率的表示方法
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
化学反应速率的表示方法
3、某化合物A的蒸气1mol充入0.5L容器中 加热分解：2A(g)=B(g)+nC(g)，反应到 3min时，容器内A的浓度变为0.8mol/L， 测得这段时间内，平均速率v(c)=0.6mol/ (L.min),则化学反应方程式中n值为_____， v(B3)=_______mo0l/.(2L.min)。
练习：
1、在密闭容器中，合成氨反应
N2 + 3H2
2NH3，开始时N2浓度
8mol/L，H2浓度20mol/L，5min后N2
浓度变为6mol/L，分别用不同的物质
来表示这5分钟内该反应的化学反应速
率。
2、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 A．V(N2)=0.01mol/(L·S) B．V(H2)=0.2mol/(L·S) C．V(H2)=0.6mol/(L·min) D．V(NH3)=1.2mol/(L·min)
(3)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 是指瞬时速率。
(4)化学反应速率一般不能用固体或纯液体表示。
2021/6/18
7
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 来表示，才能用数字的大小来比较快慢。
⑴上述反应中Z气体的计量数n的值是
。
⑵上述反应在5min末时，则已消耗的Y占原来的百分比
为
。
怎么办？
某些化学反应的速率太 快或太慢了怎么办？
化学反应速率的表示方法
4、使稀盐酸滴入锥形瓶与大理石反应
测量化学反应速率的常见方法
1、量气法 2、比色法 3、电导法 4、激光技术法
专题二:化学反应速率与化学平衡
化学反应速率的表示方法
一、化学反应速率
1、含 义： 化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的 物理量。
2、表示方法： 化学反应速率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 A= △CA/ △t
4、单
位：
mol/（L· s） 或 mol/（L· min） 或 mol/（L· h）
0.29 0.21
0.29 0.21
0.58 1.00
0.15 0.10 0.08 0.15 0.10 0.08
1.30 1.50 1.66
C(NO2)/mol· L-1 NO2
△C
(NO2)/mol· L-1
0.58 0.42 0.58 0.42
0.15 0.25
0.30 0.20 0.16 0.30 0.20 0.16
典例分析
在2L的密闭容器中，加入1 molN2和3 mol的H2，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。
问题1：V（N2）、 V（H2 ）与 V（NH3）的数值是否相同？ 问题2：是否表示此反应的同一种速率？数值上有何规律？ 问题3：由上述计算题的结果，你会得出什么结论？
30
40
50
60
70
80
t/min
N2O5在四氯化碳溶液中发生分解反应的实验数据
t/min
C(N2O5)/mol· L-1
0 1.00 — — 0 — — 0
化学反应速率常数的表达式
化学反应速率常数的表达式化学反应速率是指单位时间内反应物消耗或生成物生成的量。
而反应速率常数则是描述反应速率的物理量，它表示了反应物浓度的变化与反应速率之间的关系。
在化学反应速率的研究中，常常需要找到适当的表达式来描述反应速率常数。
本文将介绍几种常见的化学反应速率常数的表达式。
1. 零级反应速率常数表达式零级反应是指反应速率与反应物浓度无关的反应。
其速率常数可以通过以下表达式来表示：k = -Δ[A]/Δt其中k为零级反应速率常数，Δ[A]表示反应物A浓度的变化量，Δt表示时间的变化量。
需要注意的是，在零级反应中，反应物浓度的变化量与时间的变化量成反比。
2. 一级反应速率常数表达式一级反应是指反应速率与反应物浓度成正比的反应。
其速率常数可以通过以下表达式来表示：k = ln([A]₀/[A]) / t其中k为一级反应速率常数，[A]₀表示反应开始时反应物A的浓度，[A]表示反应进行一段时间后反应物A的浓度，t表示反应进行的时间。
需要注意的是，在一级反应中，反应物浓度的变化量与时间的比值为常数。
3. 二级反应速率常数表达式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。
其速率常数可以通过以下表达式来表示：k = 1 / ([A]₀ - [A])其中k为二级反应速率常数，[A]₀表示反应开始时反应物A的浓度，[A]表示反应进行一段时间后反应物A的浓度。
需要注意的是，在二级反应中，反应物浓度的变化量与反应物浓度的差的倒数成正比。
4. 多级反应速率常数表达式多级反应指的是反应速率与一个或多个反应物浓度的指数之和成正比的反应。
其速率常数可以通过类似于一级反应或二级反应的表达式来表示。
具体的表达式形式需根据实际反应情况来确定。
综上所述，化学反应速率常数的表达式是根据反应的级别来决定的。
通过选择适当的表达式，可以有效地描述反应速率与反应物浓度之间的关系。
在实际应用中，根据实验数据可以确定反应速率常数，并用于预测和控制化学反应的速率。
化学反应速率的表达式
化学反应速率的表达式化学反应速率是描述化学反应进行快慢的物理量。
它可以通过化学反应的物质浓度的变化率来表示。
为了更准确地表达化学反应速率，科学家们提出了一系列的表达式和方程式。
本文将介绍几种常见的化学反应速率的表达式，并分析其特点和适用范围。
一、平均反应速率平均反应速率是在一定时间内，反应物浓度变化量与时间的比值。
它可以用以下公式来表示：平均反应速率= (Δ浓度/Δ时间)其中，Δ浓度表示反应物浓度的变化量，Δ时间表示一段时间。
平均反应速率描述了整个反应过程的平均情况，适用于反应速率变化较慢且不发生明显波动的情况。
二、瞬时反应速率瞬时反应速率是指在某一特定时间点上，反应物浓度的变化率。
由于反应速率在不同时间点上可能会产生波动，因此需要选取合适的时间点来进行计算。
瞬时反应速率可以用以下公式来表示：瞬时反应速率 = (d[A]/dt)其中，[A]表示反应物浓度，t表示时间。
瞬时反应速率描述了某个瞬间的反应速率情况，适用于反应速率随时间变化较大的情况。
三、速率定律方程速率定律方程是表示反应速率与反应物浓度之间关系的数学表达式。
它可以根据实验数据通过逐步调整反应物浓度来确定。
速率定律方程一般采用以下形式：速率 = k[A]^m[B]^n其中，k为速率常数，[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的反应级别。
速率定律方程可以帮助我们预测反应速率在不同浓度条件下的变化趋势。
四、Arrhenius方程Arrhenius方程描述了温度对于反应速率的影响。
它可以用以下形式表示：k = A * exp(-Ea/RT)其中，k为速率常数，A为预指数因子，Ea为活化能，R为气体常数，T为反应温度。
Arrhenius方程说明了在一定温度范围内，反应速率随温度升高而增加。
通过测量不同温度下的反应速率，可以确定Arrhenius方程中的参数值。
综上所述，化学反应速率的表达式有平均反应速率、瞬时反应速率、速率定律方程和Arrhenius方程等。
化学反应速率概念
化学反应速率概念
化学反应速率是指在化学反应过程中，反应物消耗或生成的速度。
它描述的是单位时间内反应物浓度变化的快慢程度。
反应速率可以通过以下两种方式进行表示：
1. 反应物消耗速率：表示反应物浓度降低的快慢程度。
通常以反应物浓度的降低量（单位时间内）或消耗速度的变化率进行度量。
2. 生成物生成速率：表示生成物浓度增加的快慢程度。
通常以生成物浓度的增加量（单位时间内）或生成速度的变化率进行度量。
反应速率可以受到多种因素的影响，包括反应物浓度、温度、催化剂的存在、反应物分子的碰撞频率和碰撞能量等。
其中，反应物浓度和温度对反应速率的影响较为显著。
化学反应速率的计算可以通过实验方法进行，通过测量反应物或生成物在不同时间点的浓度来确定。
可以绘制反应物浓度或生成物浓度随时间变化的曲线，曲线的斜率即为反应速率。
化学反应速率的研究对于理解反应机理、优化反应条件、控制产品质量等具有重要意义。
化学反应速率公式
化学反应速率公式化学反应速率是描述反应进行快慢的物理量，它表示在单位时间内反应物消耗或产物生成的量。
常用的化学反应速率公式可以根据反应物质的摩尔数、反应物浓度或者反应物分子的碰撞频率来表示。
一、摩尔数的化学反应速率公式对于简单的化学反应，可以根据反应物质的摩尔数变化来描述化学反应速率。
设反应物A的初始摩尔数为n0，反应时间t内其摩尔数发生变化Δn，那么化学反应速率公式可以表示为：R = Δn / Δt其中，Δn是反应物A摩尔数的变化量，Δt是反应时间的变化量。
化学反应速率R的单位一般为摩尔/秒或者摩尔/升·秒。
二、浓度的化学反应速率公式在某些情况下，无法直接测量反应物质的摩尔数的变化，可以通过反应物质浓度的变化来描述化学反应速率。
设反应物A的浓度为[A]，反应物B的浓度为[B]，反应物C的浓度为[C]，那么可以使用以下公式描述化学反应速率：R = k[A]^m[B]^n[C]^p其中，k为反应速率常数，m、n、p分别为反应物质A、B、C的反应级数。
反应速率常数k的值与反应物质的物理性质、温度等因素有关，一般需要通过实验来确定。
三、碰撞频率的化学反应速率公式对于分子碰撞反应，可以使用碰撞频率来描述化学反应速率。
碰撞频率表示单位时间内发生有效碰撞的次数。
设反应物A和B的摩尔数分别为nA和nB，反应中发生有效碰撞的碰撞数为ZAB，那么化学反应速率可以表示为：R = ZAB / Δt其中，Δt为反应时间的变化量。
碰撞频率的计算需要考虑分子之间的速度、方向等因素，一般需要通过理论计算或者实验测定来确定。
综上所述，化学反应速率可以通过摩尔数变化、浓度变化或者碰撞频率来进行描述。
不同的反应体系和反应条件下，适用的速率公式可能有所不同。
在实际应用中，根据具体情况选择合适的速率公式进行计算和描述，有助于更好地理解和探究化学反应的动力学过程。
化学反应速率的表示方法
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
Hale Waihona Puke 5A + 4B4C
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）
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。
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。
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。
化学反应速率的表达式
化学反应速率的表达式化学反应速率是指化学反应在单位时间内消耗或生成物质的量。
它是衡量化学反应进行快慢的重要参数，能够帮助我们理解反应机理并优化反应条件。
在化学反应速率的研究中，人们常常使用一种表达式来描述反应速率与反应物浓度之间的关系。
本文将从一阶反应、二阶反应和零阶反应三个方面来介绍化学反应速率的表达式。
一、一阶反应速率表达式一阶反应是指反应速率与一个反应物的浓度成正比。
一阶反应速率常用以下表达式表示：r = k[A]其中，r表示反应速率，k称为速率常数，[A]表示反应物A的浓度。
在一阶反应中，反应物的浓度减少，反应速率也随之减少。
该表达式在数学上可以表示为：ln([A]/[A0]) = -kt其中，[A0]表示初始浓度，t表示反应时间，k为一阶反应速率常数。
二、二阶反应速率表达式二阶反应速率与反应物的浓度成平方关系。
二阶反应速率常用以下表达式表示：r = k[A]^2其中，r表示反应速率，k为速率常数，[A]表示反应物A的浓度。
在二阶反应中，反应物的浓度减少或增加，反应速率都会随之减小或增大。
该表达式在数学上可以表示为：1/[A] - 1/[A0] = kt其中，[A0]为初始浓度，t为反应时间，k为二阶反应速率常数。
三、零阶反应速率表达式零阶反应速率与反应物的浓度无关，反应速率常数k为常数。
零阶反应速率常用以下表达式表示：r = k在零阶反应中，反应物的浓度变化不会影响反应速率。
该表达式在数学上可以表示为：[A] = [A0] - kt其中，[A]为反应物A的浓度，[A0]为初始浓度，t为反应时间，k为零阶反应速率常数。
总结：化学反应速率的表达式可以根据反应的特点和速率与浓度的关系进行选择。
一阶反应速率表达式中速率与反应物浓度成正比；二阶反应速率表达式中速率与反应物浓度的平方成正比；零阶反应速率表达式中速率与反应物浓度无关。
根据实验数据和实际情况，可以确定出适合的速率表达式，并利用速率常数k来描述反应的速率。
化学反应速率的表示方法
化学反应速率的表示方法本文介绍了化学反应速率的表示方法，包括平均速率、瞬时速率和反应级数等概念，以及如何通过实验数据计算反应速率。
化学反应速率是用来描述化学反应进行快慢程度的物理量。
常用的表示方法有平均速率、瞬时速率和反应级数。
平均速率是指单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加。
通常用反应物消失或生成的摩尔数与时间的比值来表示。
例如，对于一个反应：A + B → C，其平均速率可以表示为：v(A) = -1/2 * d[A]/dt，其中 v(A) 表示 A 的平均速率，d[A]/dt 表示 A 的浓度随时间的变化率。
瞬时速率是指在某一时刻反应物浓度的瞬间变化率。
通常用反应物消失或生成的摩尔数与时间的瞬时比值来表示。
例如，对于一个反应：A + B → C，其瞬时速率可以表示为：v(A) = lim(Δt→0)[-1/2 * (d[A]/dt)/(Δt)]，其中 v(A) 表示 A 的瞬时速率，d[A]/dt 表示 A 的浓度随时间的变化率，Δt 表示时间间隔。
反应级数是指反应速率与反应物浓度的关系。
通常用反应物浓度的幂次方来表示。
例如，对于一个反应：A + B → C，如果 v(A) = k[A]^m[B]^n，那么该反应的级数为 m+n。
其中 k 表示速率常数，m 和n 表示反应物 A 和 B 的级数，分别称为 A 的级数和 B 的级数。
通过实验数据，可以计算出反应速率。
例如，对于一个反应：A + B → C，如果已知初始浓度 [A]0、[B]0 和反应时间 t，以及末浓度[A]t、[B]t 和 [C]t，那么可以通过公式 v = (1/2) * (d[A]/dt + d[B]/dt) 来计算反应速率 v。
化学反应速率的表示法
它的数值与反应物的浓度无关。在催化剂等 其他条件确定时，k 的数值仅是温度的函数。
k 的单位随着反应级数的不同而不同。
k 的数值直接反映了反应速率的快慢，是确定 反应历程、设计合理的反应器等的重要依据。
基元反应和非基元反应
(1) H2 I2 2HI 的反应历程为
(4) I2 M
2I M
(5) H2 2I 2HI
式中M是指反应器的器壁，或是不参与反应只起 传递能量作用的第三物种。
基元反应和非基元反应
(2) H2 Cl2 2HCl 的反应历程为 (6) Cl2 M 2Cl M (7) Cl H2 HCl H (8) H Cl2 HCl Cl
反应分子数。反应分子数可区分为单分子反应、双 分子反应和三分子反应，四分子反应目前尚未发现
反应分子数属于微观范畴，通常与反应的级数 一致，但有时单分子反应也可能表现为二级反应
基元反应
A P
反应分子数 单分子反应
A B P
双分子反应
2A B P
三分子反应
反应速率常数
速率方程中的比例系数 k 称为反应的速率常数， 又称为速率系数。
dt
dt
dt
r' 的单位是 压力时间-1
对于理想气体 pB cBRT
r' r(RT )
对于多相催化反应，反应速率可定义为
r def 1 d
Q dt 若催化剂用量Q改用质量表示，则
rm
1 m
d
dt
若催化剂用量Q改用堆体积表示
rV
1 V
d
dt
若催化剂用量Q改用表面积表示
rA
化学反应速率的表达式反应物浓度时间
化学反应速率的表达式反应物浓度时间化学反应速率的表达式：反应物浓度随时间的变化化学反应速率是指单位时间内反应物消失或生成物产生的量，它是衡量化学反应快慢的重要指标。
在反应过程中，反应物浓度随时间的推移发生变化，可以通过一定的数学表达式来描述这种变化关系，从而求得反应速率。
本文将介绍几种常见的化学反应速率的表达式，探讨反应物浓度随时间的变化规律。
一、零级反应速率零级反应速率是指反应速率与反应物浓度的零次方成正比，即速率恒定不随反应物浓度的变化而变化。
表示为R = k，其中R为反应速率，k为速率常数。
在零级反应中，反应物浓度随时间的变化关系可以用如下公式表示：\[ [A] = [A_0] - kt \]式中[A]为反应物A的浓度随时间t的变化，[A_0]为反应物A的初始浓度，k为速率常数，t为反应时间。
二、一级反应速率一级反应速率是指反应速率与反应物浓度的一次方成正比。
表示为R = k[A]，其中R为反应速率，k为速率常数，[A]为反应物A的浓度。
在一级反应中，反应物浓度随时间的变化关系可以用如下公式表示：\[ \ln \left( \frac{[A]}{[A_0]} \right) = -kt \]式中[A]为反应物A的浓度随时间t的变化，[A_0]为反应物A的初始浓度，k为速率常数，t为反应时间。
三、二级反应速率二级反应速率是指反应速率与反应物浓度的二次方成正比。
表示为R = k[A]^2，其中R为反应速率，k为速率常数，[A]为反应物A的浓度。
在二级反应中，反应物浓度随时间的变化关系可以用如下公式表示：\[ \frac{1}{[A]} = kt + \frac{1}{[A_0]} \]式中[A]为反应物A的浓度随时间t的变化，[A_0]为反应物A的初始浓度，k为速率常数，t为反应时间。
四、复合反应速率复合反应速率是指反应速率与多个反应物浓度之间的关系。
表示为R = k[A]^m[B]^n，其中R为反应速率，k为速率常数，[A]为反应物A 的浓度，[B]为反应物B的浓度，m、n为反应物的反应次数。
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20min
=0.02mol· L-1· min-1
练习：请计算20~40分钟内该反应的平均速率 0.01mol· L-1· min-1
自主探究 精要解读 实验探究
P33 交流与讨论 t/min C(N2O5)/ mol/L C(N2O5)/mol/L
C(N2O5)
0
1
0.29
2
0.50
3
0.65
4
自主探究 精要解读 实验探究
若以物质A为标准，将其他物质表示的反应速率换算为用A物质表 示的速率，则有： v(A)∶v(B)＝1∶3，则②表示为v(A)＝0.2 mol· L－ 1 · s－ 1 v(A)∶v(C)＝1∶2，则③表示为v(A)＝0.2 mol· L－ 1 · s－ 1 v(A)∶v(D)＝1∶2，则④表示为v(A)＝0.225 mol· L－ 1 · s－ 1 故该反应进行的快慢顺序为④>③＝②>①。 方法二：由反应速率之比与物质的化学计量数之比比较后作出判 断。由化学方程式A＋3B2C＋2D得出： v(A)∶v(B)＝1∶3，而v(A)∶v(B)＝0.15∶0.60＝1∶4， 故v(B)>v(A)，从而得②>①； v(B)∶v(C)＝3∶2，而v(B)∶v(C)＝0.60∶0.40＝3∶2， 故v(B)＝v(C)，从而得②＝③； v(C)∶v(D)＝2∶2＝1∶1，而v(C)∶v(D)＝0.40∶0.45， 故v(D)>v(C)，从而得④>③； 故该反应进行的快慢顺序为④>③＝②>①。 答案 ④>③＝②>①
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实验探究
笃学二
化学反应速率的测定
1. 测定原理 浓度 或_____) 质量 相关 利用化学反应中与某一种化学物质的_____( 的性质进行测定。 2． 测定方法 (1)利用能够直接观察的某些性质测定 如通过测量在一定温度和压强下释放出一定体积的气体的 时间 来测定反应速率。或测定一定时间内气体压强的变 _____ 化来测定反应速率。 (2)利用依靠科学仪器才能测量的性质进行测定，如颜色 的深浅、光的吸收、光的发射、导电能力等。 (3)在溶液中，当反应物或生成物本身有比较明显的颜色 颜色深浅和________________ 显色物质浓度间 的正比关系 时，常常利用_________ 来跟踪反应的过程和测量反应速率。
根据转化物质的量之比等于各物质的化学计量数之比得： n 2 0.1＝0.2得 n＝1。
答案
A
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在应用三段式法进行计算时，要特别注意起始量、 转化量、某时刻量三者物理量及单位要统一，都是 物质的量或物质的量浓度，否则无法计算。该法是 最基本也是准确率较高的计算方法。
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实验探究
【实验结果】 加入试剂 40 mL 1 mol· L－1硫酸 40 mL 4 mol· L－1硫酸 反应时间 反应速率
【实验结论】 4 mol· L－1硫酸与锌反应比1 mol· L－1硫酸与锌反应速率 ________。 【实验讨论】 为使实验的准确性更高，在该实验中应注意哪些问题？
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三、
探究反应速率的测定和比较
【实验目的】 测定锌和稀硫酸反应的速率。 【实验用品】 锥形瓶、双孔塞、分液漏斗、直角导管、50 mL注射器、铁 架台、秒表、锌粒、1 mol· L－1硫酸、4 mol· L－1硫酸。
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实验探究
【实验步骤】 (1)取一套装置(装置如图所示)，加入40 mL 1 mol· L－1的硫 酸，测量收集10 mL H2所需的时间。 (2)取另一套装置，加入40 mL 4 mol· L－1的硫酸，测量收 集10 mL H2所需的时间。 【实验现象】 锌跟硫酸反应________(现象)，收集10 mL气体(2)所用时 间比(1)所用时间________。
mol/L C(NO2)/ mol/L
C(NO2)
t
C(O2)/
O2
/ mol/L.min
mol/L C(O2)/ mol/L
C(O2)
0
0.15 0.25 0.33 0.38 0.42
0.15 0.25 0.33 0.38 0.42 0.150 0.125 0.110 0.095 0.084
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实验探究
[例1]在2L的密闭容器中，加入1mol和3mol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。
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实验探究
二、
|
化学反应速率的计算（三段式）
求解化学反应速率的计算题一般按以下步聚： (1)写出有关反应的化学方程式。 (2)找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。 (3)根据已知条件列方程计算：
v(A)∶v(C)＝2∶n 0．8 mol· L－1· min－1∶1.2 mol· L－1· min－1＝2∶n 解得n＝3 (2)由v(A)∶v(B)＝2∶1，则v(B)＝v(A)/2＝0.8 mol· L－1· min－ 1/2＝0.4 mol· L－ 1 · min－1 答案 (1)n＝3 (2)v(B)＝0.4 mol· L－1· min－1
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比较化学反应速率常用方法 (1)统一标准法：将以某一物质表示的速率选定为比 较标准，把其他物质表示的反应速率全部换算成用 同一物质表示的反应速率，然后直接依据数值比较 速率的大小。 (2)比较比值法：先求出不同的物质表示的速率，用 各物质表示的速率除以化学方程式中各自的化学计 量数，然后比较大小，其比值大者反应速率大。
(1)求化学方程式中的计量数 n 的值。 (2)以 B 的浓度变化表示该反应的平均速率。
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实验探究
解析 分清起始状态和 3 min 末的状态，正确计算出物质 A 的浓度变化量(或物质的量变化量)是解答本题的关键。 (1) 2A(g) B(g) ＋ nC(g) 反应开始时的浓度 2 mol/0.5 L 0 0 － 3 min 末时的浓度 1.6 mol· L 1 则 v(A)＝(4 mol· L－1－1.6 mol· L－1)/3 min＝0.8 mol· L － 1· min－ 1 。 根据“同一反应中各物质的反应速率之比等于反应方程式 中各物质的化学计量数之比”有：
0.75
5
0.83
1.00 0.71 0.50 0.35 0.25 0.17
N2O5
t.min
0.290 0.250 0.216 0.188 0.166 0 0.58 1.00 1.30 1.50 1.66 0.58 1.00 1.30 1.50 1.66 0.580 0.500 0.430 0.375 0.332
t
/ mol/L.min
请同学们把表中的数据在左图的直角坐标系中表示出来 0.8 请同学们根据图像分别计算第10~20、第 0.7 60~70 分钟内的平均速率。 通过计算某段时间内的化学反应速率，可 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1
10 20
见，在不同的时间内，化学反应的速率可 我们通常计算的是某时间段内化学反 能不同。 应的平均速率。当Δt非常小时，就是 某时刻的即时速率，在该图像上就是 某时刻对应的斜率。
起始浓度(mol· L－ 1) 转化浓度(mol· L－ 1) － 某时刻浓度(mol· L 1) mA a x a－x ＋ nB b nx/m b－nx/m pC c px/m c＋px/m
(4)对反应物：c(起始)－c(转化)＝c(某时刻) 对生成物：c(起始)＋c(转化)＝c(某时刻)
c转化 转化率＝ ×100% c起始
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【体验1】► 将化合物 A 的蒸气 2 mol 充入 0.5 L 容器中加热，发生分解反
应：2A(g) B(g)＋nC(g)，反应到 3 min 时，容器中 A 的浓度为 1.6 mol· L－1，并测得这段时间内，用 C 的浓度变化表示的平均反应速率 v (C)＝1.2 mol· L－ 1· min－1。
第一单元 化学反应速率
第1课时 化学反应速率的表示方法
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实验探究
烟花的爆炸是瞬间完成
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CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2
Ca(HCO3)2=CaCO3+CO2↑+H2O
溶洞的形成需要亿万年时间
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有的反应我们认为快一点好!
①一次性快餐盒、聚乙烯等塑料制品分解需 要几百年。 ②汽车尾气NO、CO反应能生成N2、CO2，但汽 车尾气中仍有NO、CO排放，因为反应太慢了
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实验探究
有的反应我们认为慢一点好!
（2）①橡胶老化，钢铁腐蚀； ②“云龙陛石”近几十年腐蚀加快； ③乐山大佛近几十年腐蚀特别严重。
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实验探究
答案 实验现象：产生气泡 实验结果： 加入试剂
40 mL 1 mol· L－1硫酸 40 mL 4 mol· L－1硫酸
短
反应时间
长 短
反应速率
小 大
实验结论：快 实验讨论： ①装置气密性要好，注射器应密闭且内表面与活塞间滑动 性好(摩擦力大会导致测量时间不准确)；②锌粒颗粒大小 (即表面积大小)基本相同；③加入硫酸溶液要迅速；④计 时要准确。
精要解读
实验探究
1．了解化学反应速率的概念。 2．了解化学反应速率的定量表示方法。 3．掌握化学反应速率的简单计算。 4. 了解化学反应速率的测定方法。
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