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课时1 化学反应速率
第二章 化学反应速率与化学平衡
1.知道化学反应速率的表示方法。
2.掌握化学反应速率的简单计算，并能比较化学反应速率的快慢。
3.了解化学反应速率的测定方法
爆 炸
牛奶变质
钢铁生锈
溶洞形成
不同的化学反应进行的快慢千差万别，快与慢是相对而言的，是一种定性的比较
如何定量的描述化学反应过程进行的快慢呢？
很快
很慢
较慢
较快
一、化学反应速率的表示
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（均取正值）来表示。
mol/(L ·s) 或 mol ·L-1 ·s-1；mol/(L ·min) 或 mol ·L-1 ·min-1
υ(x) = ——
Δc(x)
Δ t
概念：
用来衡量化学反应过程进行快慢程度的物理量
单位：
υ(x) = ——
Δn(x)
V Δ t
表达式：
Δc 表示某物质浓度的变化，单位mol·L－1
Δt 表示时间变化，常用单位s、min或h
注意事项：
①υ表示平均速率，而非瞬时速率。
②υ取正值。
③固体和纯液体不能表示υ，因为固体和纯液体的浓度一般视为常数。
④同一个反应，用不同的物质来表示υ，数值可能不同，但表示的意义相同，——计算时必须指明具体物质υ。
对于一个化学反应：mA + nB = pC + qD，如何表示反应速率？
其 v 可用任何一种物质的c 随时间的变化来表示。
化学反应速率v之比=△c之比=△n之比=化学计量数之比
v (A)︰v (B)︰v (C)︰v (D)
＝ c(A)︰ c(B)︰ c(C)︰ c(D)
＝ n(A)︰ n(B)︰ n(C)︰ n(D)
＝m︰n︰p︰q
v (A)
m
=
v (B)
n
v (C)
p
=
v (D)
q
=
例：在恒容的密闭容器中发生反应N2 + 3H2 2NH3，反应开始时N2的浓度0.8 mol/L，5min后N2的浓度变为0.7 mol/L。求该反应的化学反应速率（分别用N2 、H2 、NH3 表示）。
υ(N2)
=
=
υ(H2)
=
Δc (H2)
Δt
=
0.1mol/L
5min
=
0.02 mol/(L min)
0.3mol/L
5min
=
0.06 mol/(L min)
υ(NH3)
=
Δc (NH3)
Δt
=
0.2mol/L
5min
=
0.04 mol/(L min)
Δc (N2)
Δt
-0.1
-0.3
0.2
Δc (mol/L)
N2 + 3H2 2NH3
解：
取正值
v (N2) : v (H2) : v (NH3) =
1 ：3 ：2
二、化学反应速率的计算
例：反应4NH3(g)+5O2(g)= 4NO(g)+6H2O(g)在5升的密闭容器中进行，20秒后NO的物质的量增加了4mol，此反应中以O2表示的化学反应速率为多少？
利用反应速率定义式直接计算：
1.定义法
υ(x) = ——
Δc(x)
Δ t
2.三段式法
（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（可用n，也可用c，但要求统一）。
（3）根据已知条件列方程式计算。
起始量(mol/L)
a
b
0
0
变化量(mol/L)
x
某时刻量(mol/L)
a－x
相关计算：
变化量
起始量
转化率=
×100 ％
mA(g) ＋ nB(g) pC(g) ＋ qD(g)
x
n
m
b－
x
n
m
x
p
m
x
q
m
x
p
m
x
q
m
变化量（mol）：
2s末量（mol）：
例：在2L的密闭容器中，加入1mol N2和3mol H2，发生N2 ＋ 3H2 2NH3，在2s末时，测得生成0.4mol NH3，求①用NH3表示该反应的化学反应速率；②H2 的转化率；③ 反应后N2的浓度。
解： N2 ＋ 3H2 2NH3
起始量（mol）： 1 3 0
则①υ(NH3)＝ ＝0.1 mol/(L·s)
0.4mol
2L×2s
② H2的转化率＝ ×100％＝20％
0.6mol
3mol
③ 反应后N2浓度＝ ＝0.4 mol/L
0.8mol
2L
0.2 0.6 0.4
0.8 2.4
0.4
根据班级程度补充计算：
反应前后压强之比
2s末时，气体的体积分数
例：一定温度下，向2 L的密闭容器中通入两种气体并发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，下列推断合理的是
A.该反应的化学方程式为3B＋4D 6A＋2C
B.0～1 s内，v(A)＝v(C)
C.0～6 s内，B的平均反应速率为0.05 mol·L－1·s－1
D.0～6 s内，各物质的反应速率相等
A:Δn(A)≠Δn(C)
B:3B＋4C 6A＋2D
D:Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(A)∶Δn(D)
＝(1.0－0.4) ∶(1.0－0.2) ∶(1.2－0) ∶(0.4－0)
＝3∶4∶6∶2
√
3.图像法
由n(或c)～t图像确定化学方程式的方法
(1)看趋势，定位置
观察图像，n(或c)随时间逐渐减小的物质为反应物，反之为生成物。
(2)看变化量，定系数
由图像计算各物质在相同时间内的浓度(或物质的量)的变化量，从而确定各物质的化学计量数。
(3)看是否共存，定符号
根据图像观察各物质是否最终共存(即是否有物质未反应完)，从而判断该反应是否为可逆反应，确定在方程式中用“==”还是“　　”。
归一法
换算成同一物质、同一单位表示，再比较数值的大小。
比值法
比较化学反应速率与化学计量数的比值，比值越大化学反应速率越大。
1.定性比较
2.定量比较
通过观察实验现象，如反应的剧烈程度、产生气泡或沉淀的快慢、固体消失或气体充满所需时间的长短等来定性判断化学反应的快慢。
三、化学反应速率的比较方法
例：反应 A(g) + 3B(g) = 2C(g) + 2D (g) 在四种不同情况下的反应速率为：①v(A)=0.15mol·L-1·s-1 ②v(B)=0.6mol·L-1·s-1 ③v(C)=0.4mol·L-1·s-1 ④v(D)=0.45mol·L-1·s-1。则该反应在不同条件下速率的快慢顺序为: 。
④>③=②>①
②v(B)=0.6mol·L-1·s-1
③v(C)=0.4mol·L-1·s-1
④v(D)=0.45mol·L-1·s-1
v(A)=0.2mol·L-1·s-1
v(A)=0.2mol·L-1·s-1
v(A)=0.225mol·L-1·s-1
v(A)
1
①
=0.15mol·L-1·s-1
v(B)
3
②
=0.2mol·L-1·s-1
v(C)
2
③
=0.2mol·L-1·s-1
v(D)
2
④
=0.225mol·L-1·s-1
①v(A)=0.15mol·L-1·s-1
方法二：比值法
方法一：归一法
浓度可以表示化学反应速率，除此以外，还可以测定哪些物理量来表示化学反应速率？
气体的体积
体系的压强
颜色的深浅
导电能力
光的吸收
四、化学反应速率的测定
1.测定原理
利用与化学反应中任何一种化学物质的浓度(或质量)相关的性质进行测定。
如气体体积、体系压强、颜色深浅、导电能力、光的吸收等。
2.测定方法
①科学仪器测定：如释放出气体的体积和体系的压强等；离子浓度：pH，浑浊度，电导率等。
pH计
浊度仪
电导率仪
气体体积
分光光度计
②直接观察测定：如反应体系颜色的变化。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。
高锰酸钾溶液与草酸反应，记录溶液褪色的时间
在KMnO4与H2C2O4反应中，KMnO4与H2C2O4反应的离子方程式：_____________________________________________________。
可通过测定____________________来测定该反应的反应速率。
溶液褪色所需时间
紫红色高锰酸钾溶液，
具有强氧化性
被草酸还原后，
溶液的紫红色褪去。
1、将固体NH4Br置于2.0 L的密闭容器中，在某温度下发生如下反应：
2 min后，测得H2为1 mol，HBr为8 mol，则上述反应中生成NH3的速率为( )
A．0.5 mol·(L·min)-1 B．2 mol·(L·min)-1
C．2.5 mol·(L·min)-1 D．5 mol·(L·min)-1
C
连续反应
1mol
8mol
2mol
+2mol
=10mol
10mol
2、某温度时，在2 L密闭容器中X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如下图所示。根据图中数据，试回答：
(1)反应在2 min内的v(X)＝______________，
v(Y)＝________________________，
v(Z)＝________________________。
(2)容器内的反应物是________。
(3)写出该反应的化学方程式：__________________。
0.025 mol·L－1·min－1
0.075 mol·L－1·min－1
0.05 mol·L－1·min－1
X、Y
X＋3Y 2Z
定性描述：化学反应特征现象出现的快、慢
定量描述：
实验测定：控制单一变量，找与浓度相关
可测量、易操作变量
化学反应速率
Δc
Δt
υ ＝
Δn
VΔt
＝

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