3.1　化学反应速率的概念

化学反应的速率，是一定条件下单位时间内某化学反应的反应物转变为生成物的速率。常用单位时间内反应物或产物的物质的量的变化来表示，是衡量化学反应进行快慢的物理量。

对于均匀体系的恒容反应，习惯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，而且习惯取正值。浓度单位通常用mol·L-1（或mol·dm-3）表示， 时间单位可分别用秒（s）、分（min）或小时（h）等表示。这样，化学反应速率的单位可为mol·L-1·s-1、mol·L-1·min-1、mol·L-1·h-1…。

3.1.1　平均速率

下面以乙酸乙酯的皂化反应为例进行讨论。

CH3COOC2H5+OH-CH3COO-+CH3CH2OH　　

表3-1给出了不同时间OH-浓度的测定值。从t1到t2的时间间隔用Δt=t1-t2表示，t1、t2时的浓度分别用c（OH-）1和c（OH-）2表示，则在时间间隔Δt内的浓度改变量为Δc=c（OH-）1—c（OH-）2。则这段时间里的平均速率为：

式中的负号是为了使反应速率保持正值。

利用上式计算的不同时间间隔内的平均反应速率列于表3-1的最后一列。从数据中看出，不同时间间隔内，反应的平均速率不同。

又如，在给定条件下，合成氨反应：

该反应平均速率若根据不同物质的浓度变化可分别表示为：

显然，在这里用三种物质表示的速率之比是1∶3∶2，它们之间的比值为反应方程式中相应物质分子式前的系数比。三者并不相等，但反应的问题的实质却是同一的，故三者有内在联系：

对于一般反应：aA+bBgG+hH则有：

原则上，用任何一种反应物或生成物的浓度变化均可表示化学反应速率，实际上经常采用浓度变化易于测量的那种物质来进行研究。

3.1.2　瞬时速率

在研究影响反应速率的因素时，经常要用到某一时刻的反应速率。 这时， 用平均速率就显得粗糙，因为这段时间里，速率在变化，影响因素也在变化。

瞬时速率：某一时刻的化学反应速率称为瞬时速率。

利用表3-1中数据作图（图3-1）即反应物的浓度对时间作图。

先考虑一下平均速率的意义：割线AB的斜率表示时间间隔Δt=tB-tA内反应的平均速率，而曲线在C点的切线的斜率，则表示该时间间隔内某时刻tC 时的瞬时速率。瞬时速率用r表示，这里是用r（OH-）表示的，即

要求得在t1-t2 之间某一时刻t0 的反应速率，可以在t0 两侧选时间间隔t0-δ～t0 +δ。δ越小，间隔越小，则两点间的平均速率越接近 t0 时的速率。

当δ＞0时，割线变成切线，即割线的极限是切线，所以割线AB的极限是切线k；故t0 时刻曲线切线的斜率是t0 时的瞬时速率。从瞬时速率的定义，可以归纳出瞬时速率的求法。

①做浓度-时间曲线图；

②在指定时间的曲线位置上做切线；

③求出切线的斜率（用作图法，量出线段长，求出比值）。

对于反应aA+bBgG+hH某时刻的瞬时速率之间，有如此的关系：

最有实际意义和理论意义的瞬时速率是初始速率r0。