8.-1--典型复杂反应-对峙优秀PPT.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,参,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,Ref:,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,参考文献,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,参考文献,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,参考文献,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,参考文献,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,参考文献,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,参考文献,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,参考文献,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,参考文献,*,第八章 复杂反应动力学,8.1,典型复杂反应,8.2,近似处理方法,8.3,复杂反应系统的唯象动力学,8.1,典型复杂反应,一 平行反应,二 对峙反应,三 连续反应,浓度,温度,1,Ref:,二 对峙反应,（,Opposing reaction,）,在讨论简单级数反应、平行反应时，没有考虑“逆向”反应；,这只有当平衡常数无限大或在反应初始阶段时，才严格成立。,在正、逆两个方向同时进行的反应称为对峙,/,行反应，俗称可逆反应。正、逆反应的级数可以相同，也可以不同；可以是基元反应，也可以是非基元反应。例如：,1.1,1,级对峙反应的动力学特征,2.,对峙反应的特点,3.,温度的影响,二 对峙反应,仅,考虑它们具有,简单级数,的情形,2,Ref:,t=0 a 0,t=t,a,x x,平衡时,t=t,e,a,x,e,x,e,总包反应速率（净的向右速率）：,1.,11,级对峙反应的动力学特征,正、逆反应的级数皆为,1,3,Ref:,1.,11,级对峙反应的动力学特征,这样的积分式就是测定了不同时刻产物的浓度,x,，也无法把,k,1,和,k,-1,的值计算出来。,4,Ref:,At equilibrium,1.,11,级对峙反应的动力学特征,测定了,t,时刻的产物浓度,x,，已知,a,和,x,e,，就可分别求出,k,1,和,k,-1,。,5,Ref:,Discussion:,推而广之：当各物质的分级数与其计量系数的绝对值一致时,若能从热力学得到,K,与动力学方程联立,即可求得,k,+,、,k,-,。,(1)at equilibrium,1.,11,级对峙反应的动力学特征,6,Ref:,H,2,+Cl,2,=2HClCl,2,+M=2Cl+M,K,1,=,k,1,/,k,-1,Cl+H,2,=HCl+H,K,2,=,k,2,/,k,-2,H+Cl,2,=HCl+Cl,K,3,=,k,3,/,k,-3,2Cl+M=Cl,2,+M,K,4,=,k,4,/,k,-4,At equilibrium,一般来说，对,n,个元反应组成的复合反应,1.,11,级对峙反应的动力学特征,7,Ref:,1.,11,级对峙反应的动力学特征,K,(2),若,r,-,0,还原为一级反应动力学方程,t=0 a 0,t=t,a,x x,平衡时,t=t,e,a,x,e,x,e,？,x,e,a,8,Ref:,（,3,）,Kinetic curve,c,t,1.,11,级对峙反应的动力学特征,对于其他类型的对峙反应，可用类似方法处理讨论；关键是利用平衡时正、逆反应速率相等，总包反应的速率为,0,。,A,B,9,Ref:,1,.,净速率等于正、逆反应速率之差值,2,.,达到平衡时，反应净速率等于零,3,.,正、逆速率系数之比等于平衡常数,K,=,k,1,/,k,-1,4,.,在,c,t,图上，达到平衡后，反应物和产物的,浓度不再随时间而改变,2.,对峙反应的特点,10,Ref:,If,H,m,0,，,T,k,K,升温对提高反应速率和平衡转化率均有利,If ,H,m,0,T,k,K,T,m,:optimum reaction temperature,理论计算和实验均表明：随反应的进行，转化率增加，,T,m,降低,at low temperature,T,r,at high temperature,T,r,r,T,T,m,3.,温度的影响,11,Ref:,例：,CO(g)+H,2,O(g)CO,2,(g)+H,2,(g),H,m,=-41.16 kJmol,-1,y,=,x,/,c,A,0,60%70%80%90%,T,m,/662 577 492 394,r,T,y,1,y,2,y,3,摘自,【,物理化学,】(,下册,),天津大学编,3.,温度的影响,12,Ref:,273K,、,1atm,下将,HI,气体封于反应管内，加热到,683K,下进行分解：,得到,HI,的分解浓度,x,与时间,t,的关系：,分解反应时间,t,10,3,（,s,）,3.0,6.0,9.0,12.0,HI,分解浓度,x,10,3,(mol/L),2.79,4.95,6.16,7.37,9.38,求该二级分解反应速率常数,k,2,二 对峙反应 例（自学）,13,Ref:,解,HI,的初始浓度：,HI,气的平衡分解量：,x,e,=,x,=9.38 mmol/L,0.21,a,即,HI,的分解不能彻底，是一个对峙反应：,t,=,t,a,x,x,x,14,Ref:,代入速率公式（,1,）：,15,Ref:,（,0,t,；,0 x,）,定积分后得：,将,a,、,x,e,及不同的,t,、,x,代入（,2,），得到一组,k,2,值：,16,Ref:,t,10,3,（,s,）,3.0 6.0 9.0 12.0,k,2,10,4,（,L,mol,1,s,1,）,2.54 2.52 2.30 2.45,判据：,当,t,，反应不完全，即为对峙可逆反应。,17,Ref:,18,18,Ref:,