化学反应速率的表示方法

实验目的

掌握化学反应速率的定义、表达式和单位，会进行简单计算。

实验原理

表达式为 v = Δc/Δt，常用单位 mol/(L·s)、mol/(L·min)。按此式算出的是某段时间内的平均速率。对于反应 aA + bB = cC + dD，同一时间内各物质表示的速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比，即 v(A):v(B):v(C):v(D) = a:b:c:d。

实验器材

• 反应物浓度随时间变化的数据或曲线
• 生成物浓度随时间变化的数据或曲线
• 反应 N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃ 的化学计量数
• 速率计算公式 v = Δc/Δt

实验步骤

1. 观察反应物和生成物的浓度随时间变化的情况。
2. 读取某一时间段内某物质的浓度变化量 Δc 和时间 Δt。
3. 代入 v = Δc/Δt 计算平均速率，并注明单位。
4. 分别计算同一反应中不同物质的速率。
5. 比较各速率的比值与化学计量数之比的关系。

实验现象与结论

随着反应进行，反应物浓度逐渐减小，生成物浓度逐渐增大，通常反应物浓度变化越来越慢。同一反应中，用不同物质表示的速率数值可能不同，但其比值等于化学计量数之比，如 N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃ 中为 1:3:2。

常见问题

化学反应速率可以用固体或纯液体的量表示吗？

一般不用。固体和纯液体的浓度视为常数，反应速率通常用溶液或气体的浓度变化表示。

比较不同物质表示的速率快慢时要注意什么？

先统一单位，再除以各自的化学计量数后比较，或换算成同一种物质的速率。