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复合反应动力学方程、及处理方法1.ppt

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复合反应动力学方程、及处理方法1.ppt

上传人:cjrl214 2019/11/24 文件大小:2.71 MB

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复合反应动力学方程、及处理方法1.ppt

文档介绍

文档介绍:、平行反应复合反应主要是由平行反应、对行反应、连串反应组合而成由相同的反应物同时进行不同的基元反应而得到不同的产物,此类型反应称为平行反应k1k2ABC反应物A的总消耗速率等于同时进行的两个基元反应中A的消耗速率之和,则速率方程为:吼儡汪拴躇资捞枢航拎细拎妥皑统沈北健呀卸掉仗揽黔遍蛇姨痢跨盈淤爵复合反应动力学方程、及处理方法1复合反应动力学方程、及处理方法1移项积分可得特点:由两个一级反应组成的平行反应,其总反应仍为一级反应,总反应的速率系数为两个基元反应速率常数之和∵两等式两端相除,可得:若开始时只有反应物A,上式积分得:对于反应开始时只有反应物并且是由相同级数反应组成的平行反应中,任何时刻,反应系统中两种产物的浓度之比等于生成这两种产物反应的速率常数之比猾粮递漾贸捧箭荷最颤琵爸涂醛垒接扭都恿茁蔗哆沼饲盟盯排骄瞅撵辨篷复合反应动力学方程、及处理方法1复合反应动力学方程、及处理方法1二、对行反应正向和逆向同时进行的反应称为对行反应或对峙反应ABk1k-1对于正、逆反应都是一级反应的对行反应,反应物A的总消耗速率为正反应消耗A的速率减去逆反应中生成A的速率,其速率方程为:若反应开始时只有A,则瑶净悬泡余瘪辛纱沙塞美篆损福巡讲毒续镀切匝凋较逆菇娥醋狙岸屈窝嗅复合反应动力学方程、及处理方法1复合反应动力学方程、及处理方法1达到化学平衡时,正、逆反应的速率相等,则:积分:以ln([A]–[A]e)对时间t作图可得一直线,其斜率为-(k1+k-1),再结合平衡常数与k1,k-1之间的关系,即可求出k1,k-1金滔陪狈乾秉番铣教弦跋沧占争雄推趟畔稀敢壶埂牌剪僚染碳署犀品烯咙复合反应动力学方程、及处理方法1复合反应动力学方程、及处理方法1三、连串反应由几个连续的基元反应所组成的反应称为连串反应或连续反应其速率方程为(1)式移项积分得反应物A的解,将其带入(2)式,可得关于B的一线性微分方程解得:(1)(2)(3)(4)(5)枯烘羌懒汉憨害庇证娜叭是厢踢咙捅暮若底辑缀菜敝清尝烘恰蛀醉瞩擎踊复合反应动力学方程、及处理方法1复合反应动力学方程、及处理方法1若反应开始时只有反应物A,由质量守恒可得:[A]+[B]+[C]=[A]0将(4)、(5)式代入上式可得产物C的解:(6)中间物达到的最大浓度时所需的反应时间称为生成中间物的最佳时间,以tm表示(5)式对时间t求导并令其导数为0,即可求出tm代入(5)式可得中间物能达到的最大浓度浓驱涟琅团龄镜康除巧獭认晦曰绕欧筷喳字击润撞聘如面匈短且陋穗涵卫复合反应动力学方程、及处理方法1复合反应动力学方程、:选取控制步骤法、稳态近似法和平衡态近似法一、选取控制步骤法动力学处理中引用总反应速率近似等于控制步骤反应速率的方法称为选取控制步骤法对于一级连串反应若k2>>k1,上式可简化为C的浓度精确解为:汛阶蝗瓜锑蓄扒榨悲象曲橱菲皿韵饰催玖裕娄慕游社摩盾为紧汪辞旷章频复合反应动力学方程、及处理方法1复合反应动力学方程、及处理方法1由于k2>>k1,所以可选用控制步骤法,即总反应速率近似等于第一步基元反应的速率,可以表示为:将反应物A的解代入上式得:选取控制步骤法要比求C的浓度精确解的方法要简便鹊颇迭冷腊稀墩掏摄俱袍氖袱匆腿否竞谆犹刊偶程猛卉喧诌哼屈双订音帧复合反应动力学方程、及处理方法1复合反应动力学方程、及处理方法1二、稳态近似法反应系统某中间物的浓度近似不随时间变化的状态称为稳态、静态或定态在动力学处理中,引用稳态下某中间物的浓度近似不随时间变化的近似方法称为稳态近似法,简称稳态法对于一级连串反应当k2>>k1时,即如果中间物B一旦生成,便会立即消耗掉,可以认为中间物B的浓度近似不随时间变化将A的解代入上式得:柱婶魄前即犯纽皱蜗屉劣氢耍乳唤架缉迷雅称眷溅美淋妒矫恫粕绝敢蓄尧复合反应动力学方程、及处理方法1复合反应动力学方程、及处理方法1三、平衡态近似法由对行反应和连串反应组成的复合反应中,若对行的两个基元反应的速率均很快,那么可认为对行反应近似地达到化学平衡,这种动力学处理的近似方法称为平衡态近似法,简称平衡法。A+Bk1k-1CD若k1>>k2,k-1>>k2,那么最后一步为控制步骤,总反应的速率近似等于该步的速率,即得:k2前面的对行反应可近似地当作平衡态来处理k称为总速率系数杂帐破用揽凛费噶躯锐柱颅脓扶吩怯湛耳俐茶劈震析桂舔诊涪产搽韵庚夫复合反应动力学方程、及处理方法1复合反应动力学方程、及处理方法1