化学反应的速率

化学反应速率就是化学反应进行的快慢程度(平均反应速率)，用单位时间内反应物或生成物的物质的量来表示。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。

对化学反应速率的正确理解

（1）在同一化学反应中，无论选用反应物还是生成物来表示化学反应速率，其值均为正值。

（2）化学反应速率通常指的是某一物质在某一段时间内的平均反应速率，而不是瞬时反应速率。

（3）在同一化学反应中，在相同的反应时间内，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同，所以必须注明是由哪种物质表示的，但表达的意义完全相同，都表示同一反应的反应速率。

（4）由于在反应中，固体或纯液体的浓度是恒定不变的，因此一般不用固体或纯液体来表示化学反应速率。但化学反应速率与固体或纯液体的表面积有关，而与其物质的量无关。通常可通过增大固体或纯液体的表面积（如将固体粉碎成细小的颗粒、将液体变成雾状等）来加快化学反应速率。

（5）对于一个化学反应来说，在同一时间段内，用不同物质来表示化学反应速率时，其数值之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。

如在N2 + 3H2 = 2NH3 中， v(N2):v(H2):v(NH3)=1:3:2

化学反应速率的计算

1） 利用定义式计算：v = △c/△t

2）灵活运用同一化学反应中各物质表示的化学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的规律进行计算。

3）利用“三段式”进行计算

(1)计算步骤

①确定反应物或生成物的起始加入量。

②确定反应过程中各物质的变化量。

③确定反应进行至某时刻时各物质的量。

④依据题干中的条件建立等式关系进行解答。

⑤应用化学反应速率之比＝浓度变化之比＝物质的量变化之比＝化学计量数之比。

化学反应速率的大小比较

1） 定性比较（不同条件下反应速率的比较）

通过明显的实验现象，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。

如K与水反应比Na与水反应剧烈，则反应速率：K>Na

2）定量比较（相同条件下反应速率的比较）

对于同一化学反应，用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但比较反应速率的大小不能只看数值的大小，而要进行一定的转化，具体比较如下：

（1）先看单位是否一致，若不一致，换算成一致单位。

（2）再用转化同一物质法（归一法）或比值法进行比较。

① 归一法：

将不同物质表示的反应速率换算为同一物质表示的速率，再比较速率数值的大小。

② 比值法：

用各物质表示的反应速率除以反应方程式中对应物质的化学计量数，然后在对求出的数值进行大小比较，数值大的反应速率快。

有效碰撞理论

1. 有效碰撞

化学反应发生的先决条件是反应物分子必须发生碰撞，但不是任何两种反应物分子之间的碰撞都能发生反应,只有少数分子的碰撞能发生反应,这种能够发生化学反应的碰撞称为有效碰撞。

结论：

分子间的碰撞是发生化学反应的必要条件；

有效碰撞是发生化学反应的充分条件。

2、发生有效碰撞的条件

①发生碰撞的分子具有较高的能量（活化分子）

②分子在一定方向上发生碰撞

推论：某一个化学反应的速率大小与单位时间内分子有效碰撞的次数有关

3、活化分子

具有较高的、能够发生有效碰撞的分子称为活化分子。

结论：

发生有效碰撞的分子一定是活化分子；

活化分子的碰撞不一定是有效碰撞。

4、活化能

活化分子高出反应物分子平均能量的部分称为活化能。

活化分子的多少与该反应的活化能的大小有关，活化能的大小是由反应物分子的性质决定。

活化分子百分数：（活化分子数/反应物分子数）×100%

化学反应速率主要取决于：单位体积内活化分子数有效碰撞的几率

结论：

活化能高，活化分子的百分数低，反应难； 活化能低，活化分子的百分数高，反应易；

活化分子百分数=(活化分子数/反应分子总数)*100%

活化能越小，则单位体积中活化分子数越多，单位时间内的有效碰撞越多，反应速率越快。

活化能越小，一般分子成为活化分子越容易，则反应条件越简单。

影响反应速率的因素

1. 内因（决定因素）

反应物本身的结构与性质是影响同一反应条件下不同化学反应有不同反应速率的决定因素。

如：金属钠与水反应比金属镁与水反应速率快。

2. 外因

浓度、温度、压强、催化剂、光、超声波、激光、电磁波、反应物颗粒大小等均能影化学反应速率

（1）浓度的影响：

当增加反应物的浓度时，单位体积内活化分子的数量增加，有效碰撞的频率增大，导致反应速率增大。

说明：

a、此规律只适用于气体或溶液的反应，对于固体或纯液体的反应物，一般情况下其浓度是常数，因此改变它们的量一般不会改变化学反应速率。

b、一般来说，固体反应物表面积越大，反应速率越大，固体反应物表面积越小，反应速率越小。

c、随着化学反应的进行，反应物的浓度会逐渐减小，因此一般反应速率也会逐渐减小。

d、对于可逆反应，反应物浓度的改变，决定正反应速率的变化；生成物浓度的改变，决定逆反应速率的变化。增大反应物浓度的瞬间，正反应速率增大，逆反应速率不变，后由于生成物浓度的增大，逆反应速率也随之增大。

e、 对于离子反应，只有实际参加反应的各离子浓度发生变化，才会影响化学反应速率的改变。

结论：增加反应物的浓度，反应速率加快；

降低反应物的浓度，反应速率减慢。