化学反应速率及计算

第一节 化学反应速率

一．化学反应速率

1. 概念：化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的物理量，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。

2. 表达式：v ＝Δc Δt

；v 表示平均速率，常用的单位是mol/(L·min)或mol/(L·s)。 3. 表示化学反应速率的注意事项

(1)在同一化学反应中，选用不同物质表示化学反应速率，其数值可能相同也可能不相同，但它们表示的意义却是完全相同的。因此，表示化学反应速率时，必须指明用哪种物质作标准。

(2)由于在反应中纯液体和固体的浓度是恒定不变的，因此对于有纯液体或固体参加的反应一般不用纯液体或固体来表示化学反应速率。

(3)在同一个化学反应中，无论选用反应物还是生成物来表示化学反应速率，其值均为正值。

(4)化学反应速率通常是指某一段时间内的平均反应速率，而不是瞬时反应速率。 例1: 判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。

(1)化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或生成物浓度的增加。

( )

(2)化学反应速率为0.8 mol/(L·s)是指1 s 时某物质的浓度为0.8 mol/L 。( )

(3)化学反应速率的数值越大，反应进行得越快。( )

(4)根据化学反应速率的大小可以推知化学反应进行的快慢。( )

(5)对于化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显。( )

答案：(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)×

即时练习：

1.下列关于化学反应速率的说法，不正确的是( C )

A ．化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量

B ．单位时间内某物质的浓度变化越大，则该物质反应就越快

C ．化学反应速率可以用单位时间内生成某物质的质量的多少来表示

D ．化学反应速率常用单位有“mol/(L·s)”和“mol/(L·min)”

2. 用纯净的CaCO 3与1 mol·L －1 100 mL 稀盐酸反应制取CO 2。关于此反应，下列说法不正确的是( D )

A ．可以用单位时间内CaCO 3质量的减少表示该反应的反应速率

B ．可以用单位时间内生成H 2的量表示该反应的反应速率

C ．可以用单位时间内溶液中Ca 2＋浓度的增加表示该反应的反应速率

D ．可以用单位时间内CaCO 3浓度的变化表示该反应的反应速率

3. 下列有关化学反应速率的说法中正确的是( D )

A.对任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显

B.化学反应速率通常用单位时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加来表示

C.若某化学反应的反应速率为 0.5 mol/(L·min)，就是指在该时间内反应物和生成物的浓度变化都为0.5 mol/(L·min)

D.化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的尺度

二．化学反应速率的计算方法

(1)利用反应速率的定义式v ＝Δc Δt

。 例2: 在N 2＋3H 2催化剂

高温、高压2NH 3的反应中，在5 s 内NH 3的浓度由1 mol/L 减至6 mol/L 。则NH 3的平均反应速率是( B )

A ．2.4 mol/(L·s)

B ．1.0 mol/(L·s)

C ．0.8 mol/(L·s)

D ．0.08 mol/(L·s)

即时练习：

1. 在铝与稀硫酸的反应中，已知10 s 末硫酸的浓度减少了0.6 mol·L －1，若不考虑反应过程中溶液体积的变化，则10 s 内消耗硫酸的平均反应速率是( A )

A ．0.06 mol·L －1·min －1

B ．1.8 mol·L －1·min －1

C ．1.2 mol·L －1·min －1

D ．0.18 mol·L －1·min －1

2. A 与B 反应生成C ，假定反应由A 、B 开始，它们的起始浓度均为1 mol/L 。反应进行2 min 后A 的浓度为0.8 mol/L ，B 的浓度为0.6 mol/L ，C 的浓度为 0.6 mol/L 。2 min 内反应的平均速率为：v (A)＝________，v (B)＝________，v (C)＝________。

v (A)＝(1－0.8) mol/L 2 min ＝0.1 mol/(L·min)，v (B)＝(1－0.6)mol/L 2 min ＝0.2 mol/(L·min)，v (C)＝

(0.6－0)mol/L 2 min

＝0.3 mol/(L·min)， 3. 反应4A(s)＋3B(g)===2C(g)＋D(g)，经2 min 后，B 的浓度减少了0.6 mol/L 。下列反应速率的表示正确的是( B )

A ．用

B 表示的反应速率是0.3 mol/(L·s)

B ．用B 表示的反应速率是0.3 mol/(L·min)

C ．2 min 末时的反应速率，用B 表示为0.3 mol/(L·min)

D ．在这2 min 内用B 表示的反应速率的值是减小的

(2) 反应速率的定义式v ＝Δc Δt ，由于c B ＝n B V ，有v ＝Δc Δt ＝Δn V Δt

例3：氨分解反应在容积为2 L 的密闭容器内进行。已知起始时氨气的物质的量为4 mol,5 s

末为2.4 mol ，则用氨气表示该反应的速率为( A )

A ．0.32 mol·(L·s)－1

B ．0.16 mol·(L·s)－1

C ．1.6 mol·(L·s)－1

D ．0.8 mol·(L·s)－

1 即时练习：

1. 在2L 密闭容器中加入4molA 和6molB ，发生以下反应：4A(g)+6B(g)

4C(g) +5D(g)。若经5s 后，剩下的A 是2.5mol ，则A 的反应速率是（ B ）

A ．0.225 mol /(L·s)

B ．0.15 mol /(L·s)

C ．0.45 mol /(L·s)

D ．0.9 mol /(L·s)