反应动力学基础第二章复习.doc

反应动力学基础第二章复习.doc:..第二章反应动力学基础一、化学反应速率的定义1、均相反应单位时间内单位体积反应物系中某一组分的反应量。丄如Vdt恒容反应:连续流动过程:=dCAdt2、多相反应单位时间内单位相界面积或单位固体质量反应物系中某一组分的反应量。二、反应速率方程1、速率方程(动力学方程):在溶剂及催化剂和压力一定的情况下,定量描述反应速率和温度及浓度的关系。即:r=f^T)2、反应速率方程的形式主要有两类:双曲函数型和幕级数型。3、反应级数:速率方程中各浓度项上方的指数分别代表反应对组分的反应级数,而这些指数的代数和称为息反应级教。反应级数仅表示反应速率对各组分浓度的敏感程度,不能独立地预示反应速率的大小。4、反应速率常数:方程中的k称为速率常数或比反应速率,在数值上等于是各组分浓度为1吋的反应速度。它和除反应组分浓度以外的其它因索有关,如温度、压力、催化剂、溶剂等。当催化剂、溶剂等因素固定时,k就仅为反应温度的函数,并遵循阿累尼乌斯Arrhenius方程:可分别用分压、浓度和摩尔分率来表示反应物的组成,则相应的反应速率常数分别用kp,kc,ky來表示;相互之间的关系为:RTkc=kpx(RT)a=kyx(—)a5、化学平衡常数与反应速率常数之间的关系说明:常数v称为化学计量数,表示速率控制步骤出现的次数。(注意不耍和化学计量系数相混淆)三、温度对反应速率的影响1、不可逆反应由阿累尼乌斯方程,温度升高,反应速率也升高(例外的极少),而且为非线性关系,即温度稍有变化,反应速率将剧烈改变。也就是说,反应温度是影响化学反应速率的一个最敏感因素。2、可逆反应(1) 可逆吸热反应反应速率将总是随反应温度的升高而增加(2) 可逆放热反应反应速率在低温时将随反应温度的升高而增加,到达某一极大值后,温度再继续升高,反应速率反而下降。再升高温度,则可能到达平衡点,总反应速率为零。最优温度与平衡温度关系:四、复合反应1、反应组分的转化速率和生成速率我们把单位之间内单位体积反应混合物中某组分i的反应量叫做该组分的转化速率或生成速率。2、 复合反应包括并列反应、平行反应、连串反应三种基本类型。3、 瞬时选释性生成目的产物消耗关键组分的速率与关键组分转化速率之比,瞬时选择性将随反应进行而改变。_ H的产物"的生成速率_¥啊e-f忑一f关键组分力的转化速率-如〒.4、平行反应A^P心=k、C;主反应rQ=k?C殳副反应<p平行反应瞬时选择性:1+5(1)浓度对瞬时选择性的影响若温度一定,人,他为常数,主副反应级数差是关键当a>|3时,Ca越高,瞬时选择性增加;当a<0时,Ca越高,瞬时选择性反而越低;当a=D时,瞬时选择性和浓度无关。(2)温度对瞬时选择性的影响主副反应的活化能之差是关键当E,>E2时,温度越高,越大;lz|E|<Eo时,温度越咼,越小。5、连串反应A—PiO若目的产物为Q,则加速两个反应都是有利。若目的产物为P,则加速第i个反应减缓第二个反应有利,而由于P存在一个最大收率,适时中止反应是十分必要。五、单一反应速率方程的变换与积分等温过程,初始浓度Cao和Cbo,Cro=O1、恒容情况=mi^)=Qo(i_xJCao警=kC:o(1-xA)a(Go-艺CAQXA)0说明:可按恒容处理过程