第二章化工教学提纲.ppt

文档介绍：第二章 均相反应动力学基础
化学计量学
化学反应速率
恒温反应过程速率方程的确定
反应速率与反应温度的关系
定义：表示各反应物、生产物在反应过程中量的变化关系的方程。
(1 ) 化学计量方程
如：
——为氨合成反应的计量方程
物理意义：每反应掉一个摩尔的N2，将同时反应掉三个摩尔的H2，并生成两个摩尔的NH3。
化学计量学
反应进度、转化率及膨胀因子
化学计量方程
【注意】：反应物的计量系数为负数，反应产物的计量系数为正数。
三点说明：
1、计量方程为反应引起的物质的量之间的变化关系，与反应历程无关。
乘以一个非0的系数λ1后，得到
一个计量系数不同的新的计量方程
新计量方程不会改变各个反应组分之间量的变化关系，因为两方程为线性相关。
为了消除计量系数在数值上的这种不确定性，
2、规定在计量系数之间不应含有除1以外的任何公因子。
当式
3、单一反应：只用一个计量方程即可唯一地给出各反应组分之间量的变化关系的反应体系。
复合反应：必须用两个或更多计量方程才能确定各反应组分在反应时量的变化关系的反应。
如：由CO、H2、CH3OH、CH4和H2O所组成的反应系统，在一定的反应条件下需由两个计量方程来表示，即：
化学计量方程
反应进度ξ：各组分在反应前后摩尔数的变化 与其计量系数的比值。
【注意】：不论对哪个组分ξ值均是一致的，且为正。
(2) 反应进度
(3 ) 反应转化率
转化率：组分反应掉的物质的量与其开始时物质的量之比。
其中：nK0为反应混合物中着眼组分的起始物质的量，
nK为反应后该组分的物质的量。
对于关键组分K
由
得：
或
当
——等分子反应，否则为非等分子反应。
其它组分转化率的计算：
对于非等分子反应，定义
化学膨胀因子（对于关键组分K ）：
物理意义：每转化掉1mol的关键组分A时，反应物系总物质的量的变化，用符号δA表示。
当转化率为xA时，则A组分消耗量为nA0-nA＝nA0xA
总物质量的变化为nA0xAδA
则
对于上计量方程如何列写？
(4) 膨胀因子和膨胀率
若yA0为A的初始摩尔分数
定义 膨胀率
则
对于变容体系，先定出δA，再定出εA
对气体混合物状态方程
恒温恒压时
则反应过程中cA～xA直接的关系为
P9 例题2－1