01 化学反应速率基本概念与计算（重要）

化学反应速率的概念及其数学表达式

1 概念：化学反应速率是定量描述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 数学表达式为：$v=\frac{\mathrm{\Delta }c(\mathrm{浓}\mathrm{度}\mathrm{变}\mathrm{化}\mathrm{量}，\mathrm{一}\mathrm{定}\mathrm{是}\mathrm{正}\mathrm{值})}{\mathrm{\Delta }t(\mathrm{时}\mathrm{间}\mathrm{变}\mathrm{化}\mathrm{量})}$

3 单位：$mol/(L\cdot min)$

4 注意：

(1) 化学反应速率是一段时间内的平均速率，而不是瞬时速率。

(2) 无论用反应物还是用生成物表示均取正值

(3) 不用纯液体或固体来表示化学反应速率，因为固体和纯液体的浓度可以看作是一个常数。

TIP

浓度的变化可能不太好想，一般都是计算物质的量，最后再除以时间、体积。

化学反应速率与化学计量数的关系

1 同一反应用不同物质表示化学反应速率时，其数值大小可能不同，但表示的意义相同。

2 对于反应 $m\mathrm{A}(\mathrm{g})+n\mathrm{B}(\mathrm{g})\stackrel{}{=}\mathrm{pC}(\mathrm{g})+q\mathrm{D}(\mathrm{g})$，当单位相同时，化学反应速率的数值之比等于方程式中物质的化学计量数之比，即 $v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q$

或 $\frac{v(A)}{m}=\frac{v(B)}{n}=\frac{v(C)}{p}=\frac{v(D)}{q}=k$

化学反应速率基本概念

TIP

1 错。表示的是快慢。

2 错。只能是正值

3 错。也有可能没现象。

4 错。指的是平均速率。

5 错。指 1s 内的平均浓度。

6 错。纯固体和液体不能。

7 错。也可以用其他物理量，只是通常用单位时间物质的浓度变化表示。

8 错。要除以化学计量数，再做比较。

反应速率计算：“三段式法”

TIP

• 单位可以是物质的量 $n$，还可以是浓度 $c$

例题

题 1

解

$C$

题 2

解

C 选项，因为 Fe 是纯固体，它的浓度可以看作是一个常数。

$A$

题 3

解

用他们的速度除以化学计量数，越大代表速度越快。但这种是除法，有时候可能不太算。

还可以用乘法，选一个化学计量数最大的物质，所以其他物质的速率都转化为它的速率。

1. $v(CO)=1.5$
2. $v(CO)=1.4$
3. $v(CO)=1.6$
4. $v(CO)=1.1$
5. $v(CO)=0.01\times 2\times 60=1.2$

题 4

解

$B$

题 5

解

$A$

题 6

解

D 是固体，它的浓度其实是一个常数，不能用它来表示。

还可以设 A 反应的物质的量为 $4x$，这样更好算一点，都是整数。

$B$