物理化学简明教程第四版课件0710.ppt

物理化学电子教案—第十章 链反应的类型 3.支链反应 氢与氧气生成水汽的反应 氢与氧气生成水汽的反应 支链反应(Chain-Branching Reaction)  爆炸反应 爆炸反应 爆炸反应 爆炸界限 如何防暴 4）酶催化反应特点 催化剂与催化作用 什么是催化剂毒物? 固体催化剂的活性中心被反应物中的杂质占领而失去活性，这种杂质称为毒物。 如用加热、或用气体或液体冲洗，催化剂活性恢复，这称为催化剂暂时性中毒. 毒物通常是具有孤对电子元素(如S，N，P等)的化合物，如 等. 如用上述方法都不起作用，称为催化剂永久性中毒，必须重新更换催化剂。 为防止催化剂中毒，反应物必须预先净化 1）均相催化 催化剂与反应系统处在同一个相的称为均相催化。 如用硫酸作催化剂使乙醇和乙酸生成乙酸乙酯的反应是液相均相反应。 2）复相催化 催化剂与反应系统处在不同相的称为多相催化。 如用固体超强酸作催化剂使乙醇和乙酸生成乙酸乙酯的反应是多相催化反应。石油裂解、直链烷烃芳构化等反应也是多相催化反应。 催化作用分类 3）生物催化（酶催化） 如馒头的发酵、制酒过程中的发酵。 1.催化反应的基本原理 （1）催化剂不能改变反应的方向和限度 催化剂不影响化学平衡，不能改变反应的方向和限度，催化剂同时加速正向和逆向反应的速率，使平衡提前到达。 即不能改变热力学函数 的值 1.催化反应的基本原理 （2）催化剂参与反应，改变反应的活化能 催化剂在反应前后，化学性质没有改变，但物理性质常常会发生改变，这说明催化剂以某种形式参与了化学反应。 催化剂加速反应速率的本质是改变了反应的历程，降低了整个反应的表观活化能。 * * 1.对峙反应 2.平行反应 3.连串反应 如果一个化学反应是由两个以上的基元反应以各种方式联系起来的，则这种反应就是复合反应。本节只讨论几种典型的复合反应： §10.1 典型复合反应动力学 1.对峙反应（可逆反应） 1）概念：正、逆反应同时进行的反应 2）动力学特征： ①平衡常数Kc等于正逆反应速率常数之比 ②反应物和产物浓度与时间的关系 §10.1 典型复合反应动力学 3）速率方程及其求解 以正、逆反应都为一级反应的可逆反应为例讨论 ①速率方程： 3）速率方程及其求解 以正、逆反应都为一级反应的可逆反应为例讨论 ①速率方程： ②由反应物起始浓度a和平衡产物浓度xe求k+、k- §10.1 典型复合反应动力学 4）如何选择反应温度 升高温度，转化率将增大，反应速率加快 需选择适宜温度 ①对正反应是吸热的可逆反应 ②对正反应是放热的可逆反应 §10.1 典型复合反应动力学 2. 平行反应 1）概念：由同一反应物同时进行不同的反应，而 得到不同的产物 k1 如： k2 2）速率方程及求解 ①速率方程： §10.1 典型复合反应动力学 ② k1、k2的求算 ③ 由k1、k2求不同时刻t时的x、y、z §10.1 典型复合反应动力学 3）平行反应的特征 ①特征： 即产物之比等于速率常数之比 平行反应的特征 §10.1 典型复合反应动力学 b 若E1E2， A1A2 时：k1恒大于k2 A1A2时：控制低温 a 若E1E2，A1A2时：控制高温 A1A2时：不可能调节温度使k1k2 欲使k1k2 §10.1 典型复合反应动力学 ②改变k1/k2的方法： 3. 连串反应 1）概念：要经过几个连续的基元反应方能达到最后产物，而前一基元反应的产物为后一基元反应的反应物。 2）速率方程及A、B、C浓度随时间变化规律 ①速率方程： I、 II、 §10.1 典型复合反应动力学 ②A、B、C浓度随时间变化规律 §10.1 典型复合反应动力学 3）动力学特征 CA随时间增长而降低，CC随时间进行而增大，CB先增大经一极点，又随时而降低 连串反应的特征 §10.1 典型复合反应动力学 4）反应的控制 （1）反应时间的控制：欲得B而不要C （2）温度控制 若E1E2 a、A1A2时：低温——①为控制步骤 高温——②为控制步骤 b、A1A2时：不论温度如何，①为控制步骤 §10.1 典型复合反应动力学 2.平