第二章 第一节 化学反应速率

第二章 化学反应速率和化学平衡第一节 化学反应速率一、化学反应速率 引言：N 2 + 3 H 2 2 NH 3、2 SO2 + O 2 2 SO 3这二个反应都具有一个共同点：需要一定的条件，这里涉及二个问题①．控制反应的快慢即化学反应速率；②．控制反应的程度即让原料更多地转化为产品也即平衡问题。

1．化学反应速率的观念化学反应速率是指化学反应进行的快慢程度。

例：H 2、Cl 2爆炸 油的形成酸、碱中和 钢铁的锈蚀 2．化学反应速率的表示方法定义：用单位时间内反应物物质的量浓度的减少或生成物物质的量浓度的增加来表示。

化学反应速率＝tL c ∆∆）（＝时间（时、分、秒）度的变化反应物（或生成物）浓/m ol 单位：mol/(L ·时间) 时间……h 、min 、s3．化学反应速率的有关计算注意：①．浓度仅指溶液或气体的。

②．固体、纯液体无浓度可言。

例1：在18 L 容积的容器中，5 h 内产生180 mol 物质；在另一容器为12 L 的容器中，10 h 内产生60 mol 物质，问哪个反应速率快？①V （生成物）= tc∆∆ = h L mol518180 = 2 mol/（L •h ）②V （生成物）= 0.5 mol/（L •h ） ∴前者快例2：SO 2氧化制SO 3反应中，SO 2的起始浓度为2 mol/L,2 min 后，SO 2的浓度变为1.8mol/L ，用SO 2的浓度变化来表示反应速率。

2 SO 2 + O 2 2 SO 3起始浓度（mol/L ） 2 变化浓度（mol/L ） 2－1.8 终时浓度（mol/L ） 1.8 ∴V （SO 2）=m in2/8.1/2Lmol L mol - = 0.1mol/（L •min ）例3：设有以下的气态反应：A + 2 B 2 C ，起始浓度c （A ）=1 mol/L 、c （B ） = 1 mol/L 、c （C ）= 0，1 min 后的浓度c （A ）= 0.8 mol/L 、c （B ）= 0.6 mol/L 、c （C ）= 0.4 mol/L ，试分别用A 、B 、C 物质浓度的变化来表示这个反应的速率。

其次章 化学反应速率和化学平衡第一节 化学反应速率目标要求 1.知道化学反应速率的定量表示方法，知道v ＝ΔcΔt 的含义。

2.知道一个反应中化学反应速率可以用不同物质表示。

3.理解反应m A ＋n BY ＋q Z 中，v (A)∶v (B)∶v (Y)∶v (Z)＝m ∶n ∶p ∶q 的含义并能运用此关系进行简洁的计算。

4.知道化学反应速率试验测定的基本原理和方法。

一、化学反应速率1．化学反应速率的含义化学反应速率用单位时间内反应物或生成物浓度的改变来表示。

在容积不变的反应器中，通常是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。

其数学表达式为v ＝ΔcΔt。

(1)式中v 表示反应速率；c 表示各反应物或生成物浓度，Δc 表示其浓度的改变(取其肯定值)；t 表示时间，Δt 表示时间改变。

(2)单位：mol·L －1·s －1或mol·L －1·min －1或mol·L －1·h －1等。

2．化学反应速率与化学计量数之间的关系对随意一个反应，用符号来代替详细的化学物质，反应方程式表示为m A ＋n B===p Y ＋q Z 用不同物质表示的反应速率其关系是v (A)∶v (B)∶v (Y)∶v (Z)＝m ∶n ∶p ∶q 。

二、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。

2．测定方法 (1)依据颜色改变在溶液中，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。

(2)依据释放出气体的体积2 g 锌粒分别与40 mL 1 mol·L －1的H 2SO 4和40 mL 4 mol·L －1的H 2SO 4反应，当收集到同样多的H 2时，后者所用的时间较短，说明4 mol·L －1的H 2SO 4与锌反应比1 mol·L －1的H 2SO 4与锌反应的速率快。

二、碰撞理论
先认识下普通分子与活化分子。
能量（活化能）
HI
HI
普通分子
活化分子
二、碰撞理论
看看普通分子间的碰撞
普通分子间的碰撞，
无法发生化学反应。
二、碰撞理论
看看活化分子间的碰撞
活化分子间的碰撞，
可能发生化学反应。
I2
H2
二、碰撞理论
1. 活化分子
能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子，活化分子具有较高能量。
（3）仪器
锥形瓶 注射器(50mL) 铁架台 (带铁夹) 分液漏斗
直角导气管
秒表
二、化学反应速率的测定
气体体积的测定
读数时注意：
（1）恢复到室温状态
（2）调节量气管高度，使量气管与水准管两端液面相平
（3）视线与量气管凹液面最低处相平
二、化学反应速率的测定
找与化学反应物质的浓度相关的物理量
Δc
实验原理 υ＝
2
v(D)
=0.225mol·L-1·s-1
2
二、化学反应速率的测定
思考：根据不同浓度的稀硫酸与锌反应的实验，你准备如何测定反应速率的快慢？
从实验现象和实验测量两方面
① 观察产生气泡的快、慢；
定性描述 ② 观察试管中剩余锌粒的质量的多、少；
③ 用手触摸试管，感受试管外壁温度的高、低。
① 测定收集一定体积的H2时所用的时间；
v(A)=0.2mol·L-1·s-1
③v(C)=0.4mol·L-1·s-1
v(A)=0.2mol·L-1·s-1
④v(D)=0.45mol·L-1·s-1
v(A)=0.225mol·L-1·s-1
③
④
v(A)

2、用同一反应体系中不同物质表示同一速 率时，其数值比一定等于化学方程式中相 应的化学计量数之比。
3、一般来说，化学反应的速率随着反应的 进行可不断变化。因此某一时间段内的反应 速率实际是指这一时间段内的平均速率，而 不是指瞬时速率。
4、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，所以反应速率是正值
V ( NH 3)
△C 0.2mol / L 0.10mol （L s） / △t 2s
△C 0.1mol / L V ( N 2) 0.05mol/（L s） △t 2s
△C 0.3mol / L V ( H 2) 0.15mol （L s） / △t 2s
△C 0.2mol / L V ( NH 3) 0.10mol （L s） / △t 2s
二、化学反应速率的测定

可通过实验方法测定P18 实验2-1
按图按装两套装置，在锥形瓶里装有2g锌粒（颗 粒大小相同），然后通过分液漏斗分别加入 40mL1mol/L 和 40mL4mol/L 硫 酸 ， 比 较 二 者 收 集 10ml氢气所需的时间。
加入试剂 1mol/L硫酸 4mol/L硫酸 讨论： 反应时间（min） 反应速率（mL/min）
3、在物质的诸多性质中,特别是在溶液中, 当反应物或生成物本身有比较明显的颜色时, 人们常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的速 率。
4.可用于化学反应速率测定的基本性质 ①可直接观察的性质,如释放出的气体的体积 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、光的吸收、光的发射、导电能力
C. v (H2O)=0.003 mol/L·s
D. v (NH3)=0.002 mol/L·s