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第二章 化学反应速率和化学平衡
第一节化学反应速率
2.1.1化学反应速率
学习目标
1. 了解化学反应速率的概念及其表示方法，形成不同的反应可用不 同的方法来表示化学反应速率的变化观念。
2. 根据化学反应速率的测定原理设计实验，学会化学反应速率的测 定方法，通过对比的方法，发展基于变量关系的证据推理素养。
3、掌握有关化学反应速率的计算方法
黎巴嫩首都爆炸 火柴燃烧的过程 岩石风化 橡胶老化
不同的化学反应的进行的快慢(反应速率)有大有小
1、下列化学反应进行的快慢是否一样
思考
定性描述
冒气泡快慢
颜色变化快慢
固体物质的减少快慢
出现浑浊的快慢 温度变化等
定量描述
化学反 应速率
2、可以用什么方式来衡量化学反应的快慢呢
思考
通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量(均取正 值)来表示
化学反应速率是用来衡量化学反应过程进行快慢程度的物理量
Ac为浓度的变化量，一般以moloL 为单位；△t 为时间，一般以s或min为单位
一.化学反应速率
2.表示方法
3.表达式
1.意义
所有的化学反应(主要是气体、溶液间的反应)
由于固体和纯液体的浓度是恒定不变的，
浓度仅指溶液或气体的，
固体、纯液体无浓度变化可言。
不能用固体或纯液体表示反应速率
mol/(L·s)、mol/(L·min)、mol/(L·h)
60mol/(Lomin)=1mol/(Los) mol/(Loh)=1mol/(Lomin)
5.适用范围
4.单位
有关反应物质 SO O
SO
物质的量浓度 变化
化学反应速率
化学反应速率 之比 v(SO ):v(O ):v(SO )=
练一练
1 、在一个体积为2 L的密闭容器中发生反应2SO +O 今2SO , 经过5 s后，测得SO 的物质的量为0.8 mol。 填写下表：
【几点注意】
①一般来说，随着反应的逐渐进行，反应物浓度会逐渐减 小，化学 反应速率也会逐渐减慢。因此，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
②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，但表示的意义相同，即一种物质的化学反应 速率就代表了整个化学反应的反应速率
③对于一个具体的化学反应，反应物和生成物的物质的量的变化量 是按化学方程式中化学计量数之比进行的，所以化学反应中各物质 的反应速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比对于反 应aA+bB=CC+dD( A、B 、C 、D均不是固体或纯液体): 则 ：
v(A):v(B):v(C):v(D)= △n(A):△n(B):△n(C):△n(D)= △c(A):△c(B):△d(C):△c(D)=a:b:c:d
④表示化学反应速率时，必须指明用哪种物质作标准，因为同 一化学反应，用不同的物质表示的反应速率，其数值可能不同。 如：化学反应N +3H 今2NH , 用H, 表示该反应的反应速率 时应写成v(H )⑤浓度是指物质的量浓度而不是物质的量或质 量分数
⑥化学反应速率与时间和浓度有关，无论是用反应物浓度的减 少还是用生成物浓度的增加来表示，都取正值⑦在一定温度下， 对于固体和纯液体物质来说，其单位体积里的物质的量不会改 变，即它们的物质的量浓度为常数，即△c=0 (无意义),所以 不用固体或纯液体表示反应速率
练一练
2、判断正误，正确的划“ √”,错误的划“×”(1)化学反应方程式 中，任何一种物质均可用v=△c/△t求出该物质表示的化学反应速率(
×
)
×
(2)化学反应速率指的是某时刻的瞬时速率( )( 3)化学反应速率越 大，化学反应的现象越明显( )(4)同一化学反应中，不同物质表 示的化学反应速率可能数值不同，但表示的意义(快慢)相同( )(5) 化学反应速率为0.6 mol ·L-1●min-1是指1 min 时某物质的浓度为
0.6 mol·L-1( · ) 对于反应H +Cl =2HCl, 化学反应速率可表
×
示为v=a mol L-1 s-1( )
3.反应A+3B=2C+2D 在四种不同条件下的反应速率为：
(1)v(A)=0.3mol/(L·s)
(2)v(B)=0.6mol/(L·s)
(3)v(C)=0.4mol/(L·s)
(4)v(D)=0.45mol/(L·s)
则该反应速率的快慢顺序为(1)>(4)>(2)=( 3)
方法：
比较化学反应的快慢，应取同一参照物先
统一单位，再转化为同一物质。
方法
规律 化学反应速率大小的比较方法
(1)归一法：若单位不统一，则要换算成相同的单位；若为不同物质表示 的反应速率，则要换算成同一物质来表示反应速率；再比较数值的大小。
(2)比值法：比较化学反应速率与化学计量数的比值，如aA(g) +
bB(g)=CC(g)+dD(g),比 , 若 , 则
说明用A 表示的化学反应速率大于用B 表示的化学反应速率。
(1)写出有关反应的化学方程式；
(2)标出各物质的起始量、变化量、某时刻量(固体纯液体除外);
(3)根据已知条件列方程式计算。
例 ：m A +nB 今 pC +qD
起始：a b 0 0
变化：mx nx pX qX
某时刻：a-mx b-nx 0+px 0+qx
二. “三段式”法计算化学反应速率
1、“三段式”法基本步骤：
①变化量与方程式中各物质的化学计量数成比例
②这里a、b 可指物质的量、浓度、体积等
③反应物：某时刻量=起始量-变化量
④ 生成物：某时刻量=起始量+变化量
⑤转化率α
a(A)= ×100%
A 的起始量
A 的变化量
2、基本关系：
【例】在2 L的密闭容器中，加入2 mol N 和4 mol H ,发 生
N +3H 气 2NH , 在10min 末时，测定生成NH 1mol, 则 用N
H 、NH 表示的平均反应速率分别为多少
三段法 N +3H 今 2NH
起始浓度(mol/L) 1 2 0
变化浓度(mol/L) 0.250.75 0.5
10min末浓度(mol/L) 0.75 1.25 0.5
三段法 N +3H 今
2NH
起始浓度(mol/L) 1 2
0
变化浓度(mol/L) 0.250.75
0.5
1、反应的转化率(0):指已被转化的反应物的物质的量与其初始的物质的物质的量之比
2、生成物的产率：指生成物的实际产值与理论产值(按照方程式计算的出来的)的比值
10min末浓度(mol/L) 0.75 1.25 0.5
三段法 N +3H 今
2NH
起始浓度(mol/L) 1 2
0
变化浓度(mol/L) 0.250.75
0.5
10min末浓度(mol/L) 0.751.25
0.5
3、反应结束时各物质的百分含量(气体的体积分数=物质的量分数=浓度分数)
恒温恒容 恒温恒压 恒温、恒容时：
恒温、恒压时：
4、恒温时，两种容器
练一练
4、在可逆反应2A(g)+3B(g) 今 xC(g)+D(g) 中，已知：反应开始加 入的物质只有A、B, 起始浓度A 为5 mol/L,B 为3 mol/L, 前2 min C的平均反应速率为0.5 mol·L-1·min -1,2 min后，测得D的浓度 为0.5 mol/L, 则关于此反应的下列说法中正确的是( C )
A.2 min末时A 和B的浓度之比为5:3 B.x=1
C.2 min末时B的浓度为1.5 mol ·L-1
D.2 min末时A 消耗的浓度为0.5 mol ·L-1
三段法
2A(g)+3B(g)今 xC(g)+D(g)
起始浓度(mol/L) 变化浓度(mol/L) 2min末浓度(mol/L)
5 3 0 0
1 1.5 1 0.5
4 1.5 1 0.5
(1)直接观察测定：如释放出气体的体积和体系的压强等(2)科学
仪器测定：如颜色的深浅、光的吸收、光的发射、导电能力等。 在溶液中，当反应物或产物本身有较明显的颜色时，可利用颜色 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
化学反应速率是可以通过实验测定的。根据化学反应速率表达式 ,实验中需要测定不同时刻反应物(或生成物)的浓度。实际上任 何一种与物质浓度有关的可观测量都可以加以利用
三.化学反应速率的测定
2、测定方法：
1、测定原理：
单位时间内
①测定气体的体积
②测定物质的物质的量的变化
③测定物质或离子的浓度( PH)变 化
④测定体系的温度或测定反应的热量变化
实验测量具体方式
1、量气法
2、比色法
3、电导法
4、激光技术法
测量化学反应速率的常见方法
分光光度计
电导率仪
浊度仪
PH计
选项 化学反应
测量依据(单位
时间内)
A CO(g)+H O(g)=CO (g)+H (g)
压强变化
B Zn(s)+H SO (aq)=ZnSO (aq)+H (g)
氢气体积
C 2NO (g)今N O (g)
颜色深浅
D Ca(OH) (aq)+Na CO (aq)=CaCO (s)+ 2NaOH(aq)
沉淀质量
练一练
5、化学反应速率是通过实验测定的，下列化学反应速率的测量 中，测量依据不可行的是( A )
练一练
6、对于锌粒与稀硫酸的反应，下列说法中不正确的是( C
)A. 可选用颗粒大小基本相同的锌粒与不同浓度的硫酸反应，
比较二者收集10 mL 氢气所用的时间，从而计算反应速率并说明 浓度对反应速率的影响B. 可记录溶液中氢离子的浓度随时间的变 化(用pH 计测定溶液的pH) 来测量反应速率C. 可记录溶液的温度 变化(用温度计来测量温度)来测量反应速率D. 可选用等质量的Z n 片和Zn 粒与相同浓度的足量硫酸反应，记录Zn 完全消失的时间， 从而计算反应速率并说明固体表面积对反应速率的影响

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