反应动力学基础.pptx

化学反应速率
1. 定义：
有：
对反应：
2. 注意：
⑴ 对反应物dn/dt<0,对产物dn/dt>0
⑵ 按不同组分计算的反应速率数值上不等，因此一定要注明反应速率是按哪一个组分计算的
单位时间、单位体积反应物系中某一反应组分的反应量。
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以不同组分计的r间关系：
→
由
恒容
→
化学反应速率
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3. 对于流动反应器（定常态过程）：
取反应器内任意一个小微元M，其体积为dVr，可认为此体积内物系参数均匀。
Vr
FA0
M
dVr
FA
FA-dFA
则：
对多相反应：
化学反应速率
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反应速率方程
在溶剂、催化剂和压力等因素一定的情况下，描述反应速率与温度和浓度的定量关系，即速率方程或动力学方程：
C为浓度向量
若为基元反应，可根据质量作用定律直接写出：
若为非基元反应，可仿基元反应写出：
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强调：对非基元反应，须根据反应机理推导动力学方程
举例1：
A → P + D 的反应机理
A* → D

可见，非基元反应的速率方程不能根据质量作用定律写出。
反应速率方程
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虽然机理不同，导出的动力学方程相同，且与质量作用定律形式相同。说明动力学实验数据与速率方程相符合，仅是证明机理正确的必要条件，而不是充分条件。机理判断需证明中间化合物的存在。
反应速率方程
举例2：一氧化氮氧化反应
2NO+O2→ 2NO2
反应机理（1）：
NO+NO （NO）2
（NO）2+O2→ 2NO2
反应机理（2）：
NO + O2 NO3
NO3 + NO → 2NO2 
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目前，绝大多数化学反应的机理还不清楚，因此主要是根据实验结果来确定速率方程。方程的一种形式是幂函数型。
对于可逆反应
反应速率方程
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温度对反应速率的影响
k为反应速率常数，其意义是所有反应组分的浓度均为1时的反应速率。
Where:
E = activation energy (cal/mol)R = gas constant (cal/mol*K)T = temperature (K)A = frequency factor
(units of A, and k, depend on overall reaction order)
活化能E反映了 r对T的敏感性
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温度对反应速率的影响
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讨论：在下列情况下lnk与1/T呈非线性关系
（1）所假设的速率方程不合适；
（2）传质（内外扩散）的影响与温度有关;
（3）A与温度有关。
因此：关系式 只适用于一定的温度范围，不能外推。
温度对反应速率的影响
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