如果说化学平衡决定了反应的“限度”，那么化学反应速率则决定了反应的“快慢”。从宏观维度看，速率是连接实验观测与理论模型的桥梁。在一定条件下，反应进行的快慢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。

核心数学表达

对于普适反应 $mA + nB = pC + qD$，其速率表达遵循计量数比例：

• 基本公式: $v = \frac{\Delta c}{\Delta t}$。
• 反应物/产物关系: $v(A) = -\frac{\Delta c(A)}{\Delta t}$, $v(C) = \frac{\Delta c(C)}{\Delta t}$。
• 比例法则: $\frac{v(A)}{m} = \frac{v(B)}{n} = \frac{v(C)}{p} = \frac{v(D)}{q}$。

工业与有机反应实例

在复杂的工业生产或有机合成中，速率的精确测量至关重要：

• 合成氨: $N_2 + 3H_2 \rightleftharpoons 2NH_3$。若 $N_2$ 在 5 min 内浓度从 0.8 降至 0.7 mol/L，则其速率 $v(N_2) = 0.02 \text{ mol}/(\text{L} \cdot \text{min})$。
• 有机转化: $\gamma$-羟基丁酸生成 $\gamma$-丁内酯的脱水反应：$HOCH_2CH_2CH_2COOH \xrightarrow{H^+/\Delta} \text{Lactone} + H_2O$。
• 环境治理: $2\text{NO}(\text{g}) + 2\text{CO}(\text{g}) = \text{N}_2(\text{g}) + 2\text{CO}_2(\text{g})$，通过监测气缸压力变化来反推速率。