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目标导航] 1.了解化学反应速率的概念，会定量表示化学反应速率。2.掌握化学反应速率的简单计算方法，提高速率概念的理解能力。3.学会化学反应速率的测定方法，会比较化学反应速率的快慢。
一、化学反应速率 1．定义
用来衡量化学反应过程进行的快慢程度的物理量。 2．表示方法
(1)可用单位时间内反应物或生成物的浓度变化来表示。
(2)在容积不变的反应容器中，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来表示。
3．表达式及其单位 Δc
(1)表达式：v＝。
Δt
(2)单位：mol·L1·min1[或mol/(L·min)]、mol·L1·s1[或mol/(L·s)]。
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4．注意事项
(1)在某一个化学反应中无论是用反应物还是用生成物表示化学反应速率，其值均为正值。 (2)化学反应速率表示的均是某一段时间内的化学反应的平均速率，而不是某一时刻的化学反应的瞬时速率。
(3)一个确定的化学反应涉及反应物、生成物多种物质，因而定量表示一个化学反应的反应速率时，必须指明是用哪一种物质来表示的。 【合作探究】 1．在C(s)＋H2O(g)
CO(g)＋H2(g)的反应中，可用哪些物质表示反应速率？在2Na＋
2H2O===2NaOH＋H2↑的反应中呢？ 答案 在C(s)＋H2O(g)
CO(g)＋H2(g)反应中，可以用H2O(g)、CO(g)、H2(g)的
浓度变化来表示反应速率，而在2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑的反应中只能用NaOH、H2的浓度变化来表示，即不能用固体或纯液体来表示反应速率，因为固体或纯液体的浓度为常数。
2．在一个体积为2 L的密闭容器中发生反应：2SO2＋O2得SO3的物质的量为0.8 mol，填写下表：
有关反应物质 物质的量变化/mol 物质的量浓度变化/(mol·L1) －2SO3，经5 s后，测
SO2 0.8 0.4 0.08 O2 0.4 0.2 0.04 SO3 0.8 0.4 0.08 化学反应速率/ (mol·L1·s1) －－速率之比 结论：
v(SO2)∶v(O2)∶v(SO3)＝2∶1∶2 ①用不同反应物表示化学反应速率时，化学反应速率之比＝物质的量浓度变化之比＝物质的量变化之比＝化学计量数之比。
②同一化学反应的反应速率，用不同物质表示时数值可能不同，但意义相同。 二、化学反应速率的测定 1．测定原理
利用化学反应中与某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)利用能够直接观察的某些性质测定
如通过测量释放出一定体积的气体的时间来测定反应速率，或测量一定时间内气体压强的变化来测定反应速率。
(2)利用科学仪器测量出的性质进行测定，如颜色的深浅、光的吸收、光的发射、导电能力等。
(3)在溶液中，当反应物或生成物本身有比较明显的颜色时，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速率。 3．测定实例
设计实验测定锌与硫酸反应的速率，按下列实验步骤完成实验： ①按下图所示安装装置，加入锌粒，然后快速加入40 mL 1 mol·L10 mL H2所用的时间。
－1
的硫酸，测量收集
②按图示再安装一套装置，加入与前一套装置相同的锌粒，然后再快速加入40 mL 4 mol·L
－1
的硫酸，测量收集10 mL H2所用的时间。
回答下列问题：
(1)实验所用仪器有：锥形瓶、双孔塞、分液漏斗、直角导气管、50 mL注射器、铁架台、秒表。
(2)观察到的现象是：锌跟硫酸反应产生气泡；收集10 mL气体②所用时间比①所用时间短。 (3)所能得出的实验结论是：4__mol·L【注意事项】
①锌粒的大小(即表面积)基本相同。 ②40 mL的硫酸溶液要迅速加入。
③装置气密性要好，且计时要迅速、准确。
－1
的硫酸与锌反应比1__mol·L
－1
的硫酸与锌反应快。
一、化学反应速率的计算方法
【例1】 一定条件下，向2 L密闭容器中加入2 mol N2和10 mol H2，发生反应N2＋3H2
2NH3，2 min时测得剩余N2 1 mol，下列化学反应速率不正确的是( ) A．v(N2)＝0.25 mol·L1·min1
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B．v(H2)＝0.75 mol·L1·min1
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C．v(NH3)＝1 mol·L1·min1
－
－
D．v(NH3)＝0.5 mol·L1·min1
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－
解析 解法一：求化学反应速率，需先求参加反应的物质的物质的量浓度的变化量和反应所耗时间，据物质的量的变化量与体积的比可得出浓度的变化量： N2 ＋ 3H2
2NH3
起始量/mol 2 10 0 变化量/mol 2－1 3 2
2 min末量/mol 1 10－3 2
则v(N2)＝(2－1)mol/(2 L×2 min)＝0.25 mol·L1·min1，
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－
v(H2)＝3 mol/(2 L×2 min)＝0.75 mol·L1·min1，
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v(NH3)＝2 mol/(2 L×2 min)＝0.5 mol·L1·min1。
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（2－1）mol－－解法二：v(N2)＝＝0.25 mol·L1·min1。
2 L×2 min
用N2来表示反应速率时，因为v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)＝1∶3∶2，故v(H2)＝0.75 mol·L1·
－
min1，v(NH3)＝0.5 mol·L1·min1。
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答案 C
【规律总结】 化学反应速率的计算方法 Δc(1)利用反应速率的定义式v＝求算。
Δt
(2)利用化学反应中各物质的速率之比等于化学计量数之比的规律求算。 (3)利用三段式进行计算
①求解化学反应速率计算题的一般步骤： a．写出有关反应的化学方程式；
b．找出各物质的起始量、转化量、某时刻量； c．根据已知条件列方程计算。
模板，对于反应：mA＋nB===pC＋qD。A的浓度为a mol·L1，B的浓度为b mol·L1。
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－
反应从t0 s开始进行至t1 s时，A消耗了x mol·L1，则反应速率可计算如下：
－
mA＋ nB===pC＋qD 起始浓度/mol·L1 a b 0 0
－
转化浓度/mol·L1 x
－
nxpxqx
mmm
nxpxqx－
最终浓度/mol·L1 a－x b－
mmm
xnxpx－－－－
则v(A)＝mol·L1·s1，v(B)＝mol·L1·s1，v(C)＝mol
t1－t0m（t1－t0）m（t1－t0）·L1·s1，v(D)＝
－
－
qx－－
mol·L1·s1。
m（t1－t0）
②计算时注意以下量的关系： a．对反应物：c起始－c转化＝c某时刻； b．对生成物：c起始＋c转化＝c某时刻；
c转化
c．转化率：×100%。
c起始
变式训练1 一定温度下，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列描述正确的是( )
A．反应开始到10 s，用Z表示的反应速率为0.158 mol·L1·s1
－
－
B．反应开始到10 s，X的物质的量浓度减少了0.79 mol·L1
－
C．反应开始到10 s时，Y的转化率为79.0% D．反应的化学方程式为X(g)＋Y(g)答案 C
解析 由图像中数据计算用不同物质的浓度变化表示的化学反应速率之比，也就是化学计量数之比，然后即可推出化学方程式。由图像可知：X、Y的物质的量逐渐减少，为反应物，Z的物质的量逐渐增多，为生成物。它们的物质的量变化分别为X：(1.20－0.41)mol＝0.79 mol；Y：(1.00－0.21)mol＝0.79 mol；Z：(1.58－0)mol＝1.58 mol。故反应化学方程式为X＋Y
2Z，D项错；
Z(g)
Δc（Z）1.58 molΔn（X）0.79 mol－－A项：v(Z)＝＝＝0.079 mol·L1·s1；B项：Δc(X)＝＝
ΔtV2 L2 L×10 s0.79 mol－
＝0.395 mol·L1；C项，Y的转化率＝×100%＝79.0%。
1.00 mol二、化学反应速率的比较
【例2】 对于反应A(g)＋3B(g)===2C(g)，下列各数据表示不同条件下的反应速率，其中反应进行得最快的是( ) A．v(A)＝0.01 mol·L1·s1
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B．v(B)＝0.02 mol·L1·s1
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C．v(B)＝0.60 mol·L1·min1
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D．v(C)＝1.0 mol·L1·min1
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解析 对于同一反应在不同条件下的反应速率进行比较时，必须选定同一种速率单位和同一种物质，这样比较才有意义。如选择B物质和单位mol·L1·min1，并依据“各物质的速
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率之比等于化学方程式中计量数之比”进行相应的换算，然后进行对比。A项，v(B)＝3v(A)