课件2化学反应工程.pptVIP

2-3 反应级数 反应速率与现有组分存在依赖关系： 在气相反应 1）反应的总级数并不是必须为整数，而对某一组分的级数也不一定为整数。 2）反应速率并不一定都能用简单幂函数形式表示。 反应速率：a.实验测得；b.通过基元反应推得。 1. 2. 基元反应 定义：反应过程不能再分割的单一反应或反应路径称为基元反应。 特征：基元反应的速率与参加反应的各组分浓度的乘积成正比。 2-4 用定态近似法推导反应速率方程式 假设： 1）活性中间体的净反应速率极小，可近似取为0： 2）活性中间体的浓度远小于反应组分A、B和产物 C、D的浓度： 例1. 某有机化合物A的气相分解反应： 的历程由如下基元反应构成： A*为活性中间体，可逆反应的正、逆反应速率常数分别为k1和k2，第三步反应的速率常数为k3。用定态近似法导出反应的速率方程式。 例2：推导连锁反应 的反应速率方程 其反应包括如下基元反应 链引发 链传播（1） 链传播（2） 链终止 1）组分A吸收一定能量后分解为活性中间体R1， 该反应一般较慢。 2）生成的R1具有很高活性，与组分B快速反应生 成产物P和新的活性中间体R2，生产的R2再 与组分A反应生产产物P和活性中间体R1，这 样一个循环可生成两分子产物。 3）反应中生成的活性中间体并不是全部通过链传 播过程生成产物P，有一部分活性中间体会自 聚而失去活性，该过程成为链的终止反应。 2-5 自催化反应 普通催化反应——催化剂的量在反应前后保持恒定 自催化反应——生成的产物本身是反应的催化剂， 随反应进行和催化剂量的增加，反 应速率加快 2-6 反应速率与温度的关系 1. 不可逆反应 a.对于基元反应，有Arrhenius式： 结论： 1）温度对反应速率常数的影响与反应的活化能有关，反应的活化能越高则反应速率常数对温度越敏感（即反应速率常数随温度增加提高得快） 2）反应速率常数随温度变化的快慢还与说出的温度区间有关 b. 对于非基元反应，可从基元反应速率方程推导表观速率常数随温度的变化关系。 2.可逆反应 可逆反应随温度变化关系与不可逆反应随温 度的变化关系呈不同特点。因温度对正、逆 反应的影响程度因各自活化能的差别而表现 出较大差异。 a.吸热反应：其反应速率与不可逆反应类似，随温度升高而增大。 b.放热反应：反应速率随温度的变化关系存在一极值（最佳反应温度）。