平均反应速率

本页逐步讲解 SPM化学中的平均反应速率：所需公式、需要注意的单位，以及三道示范例题。

何时使用

反应速率是中四整整一章，它要你算的第一样东西就是某段时间内的平均速率。无论实验是收集气体、观察质量下降，还是记录浓度，计算的形状都一样。

公式与单位

平均速率 = 量的变化 / 所用时间

这个量可以是放出的气体体积、减少的质量，或浓度的变化。所以速率的单位取决于你测量的是什么：

• 收集气体：cm³ s⁻¹（或 cm³ min-1）
• 质量减少：g s⁻¹
• 浓度变化：mol dm⁻³ s⁻¹

单位。 总是把变化量除以发生该变化的时间，并写出对应的单位。

速率是一个正的量，描述反应进行得多快。

例题一（简单）

某反应在 24 s 内放出 48 cm³ 气体。求平均速率。

• 平均速率 = 48 / 24 = 2 cm³ s⁻¹。

例题二（中等）

在一个放出气体的反应中，锥形瓶的质量在 60 s 内从 50.00 g 降到 48.20 g。求质量减少的平均速率。

• 质量变化 = 50.00 - 48.20 = 1.80 g。
• 平均速率 = 1.80 / 60 = 0.03 g s⁻¹。

例题三（SPM 水平）

大理石碎块与酸在 60 s 内共放出 120 cm³ 二氧化碳，但头 30 cm³ 只在最初的 10 s 内就收集到了。比较最初 10 s 的平均速率与整个反应的平均速率。

• 最初 10 s：平均速率 = 30 / 10 = 3 cm³ s⁻¹。
• 整个反应：平均速率 = 120 / 60 = 2 cm³ s⁻¹。

开始时速率（3 cm³ s⁻¹）高于整个反应的平均（2 cm³ s⁻¹），这告诉你反应随进行而变慢，这是 SPM 爱考的一点。

速率为何随时间下降

最初几秒的平均总是比整个反应的平均大。开始时反应物浓度最高，所以有效碰撞最频繁、气体放出最快。

随着反应物被消耗，碰撞变得不那么频繁，曲线趋于平缓，直到反应停止。这正是某段间隔内的平均速率与某一瞬间的瞬时速率之间的区别，后者是你从图的斜率读出的。

常见陷阱

• 忘了单位。 没有 cm³ s⁻¹、g s⁻¹ 或 mol dm⁻³ s⁻¹，速率就没有意义。
• 时间间隔用错。 用你所测那段确切变化的时间，而不是整个实验的总时间，除非题目要的是整体平均。
• 没有先求变化量。 先用终值减初值；不要拿最后的读数直接除以时间。
• 把平均和瞬时混淆。 平均跨越一段间隔；瞬时速率是单独的一刻。

我们的老师会把每一个速率数字都连回碰撞理论的图景，好让你既能算出数字，又能用文字解释它为何变化，这正是试卷二速率题一起要考的两件事。