§典型复合反应§近似处理法§链反应§反应机理探索§催化反应

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1、§典型复合反应§近似处理法§链反应§反应机理探索§催化反应第十章复合反应动力学1复合反应：由2个或2个以上基元反应组成的宏观总反应。可能是简单级数反应，但大多并不是简单级数反应。§10.1典型复合反应典型复合反应：一、对峙反应二、平行反应三、连续反应2一、对峙反应设下列正逆反应都是基元反应随反应进行r+，r-，当r+=r-时达动态平衡3t=0a0ta-xxt=a-xexe则最简单的是1-1型对峙反应即4反应的净速率(k++k–)(k++k–)(k++k–)=k+a/xeln{xe-x}~t呈直线

2、关系,斜率为-(k++k-)5若要分别计算k+，k-:(k++k–)=k+a/xe61、浓度与t的关系ctxea–xe对峙反应特征分析a[A][B][A][B]72、温度影响1.ΔU>0吸热反应热力学角度：T,Kc，平衡转化率动力学角度：T,k+,k-由于Kc=k+/k-,r所以升高温度对产物生成有利rTT宜2.ΔU<0放热反应热力学角度：T,Kc，动力学角度：T,k+,k-r先增大，后下降最适宜温度的选择8实验测得反应在t时刻时,物质B的浓度数据如下：解：根据题意：a=1.8

3、9mol·dm-3，当t=∞时，[B]∞=xe=1.58mol·dm-3例：一定温度时，有1-1级对峙反应已知反应起始时物质A的浓度为1.89moldm-3，试求正、逆反应的速率常数k+，k-，t/s01803004201440∞[B]/moldm-300.200.330.431.051.589t/s1803004201440x/mol·dm-30.200.330.431.05Ln[xe/(xe–x)]0.1350.2340.3181.092k+/10-4s-16.296.536.326.34k+(平

4、均)=6.3710-4s-1将k+代入下式，得：=1.2510-4s-1分别将a,xe,x,t数据代入公式：10根据t/s1803004201440ln{(xe–x)}0.3220.2230.140-0.635-斜率=(k++k–)=7.5710-4s-1(r=1.0000)，则根据k+=(k++k–)×(xe/a)k+=6.3310-4s-1k-=(7.57–6.33)10-4s-1=1.2410-4s-1以ln{(xe–x)}~t作图，得一直线，11最简单例子设[A][B][C]a-x

5、yzx=y+z二、平行反应（parallelreactions）k1ABCk2y/z=k1/k2其主反应与副反应以k1,k2值大小而定12速率公式13积分同理14(1) 浓度特征平行反应特征分析：ct[A][C][B][B]/[C]=k1/k2(k1/k2代表了反应的选择性)改变方法：①催化剂②温度15讨论①E1E2，A1A21212lnklnk1/T1/T(2) 温度特征：②E1E2，A1

6、率方程作图，从斜率，截距可求k1，k217例某平行反应ABCk1k2反应1、2的频率因子分别1013为和1011s-1，其活化能分别为120kJ·mol-1和80kJ·mol-1。试求欲使反应1的反应速率大于反应2的速率，需控制温度最低为若干？解：根据阿累尼乌斯公式：18T>1045K19三、连续反应（consecutivereactions）“瓶颈效应”“bottle-neckprinciple”:其中速率常数最小的一步控制了总反应的速率，该步骤称为总反应的速率控制步骤ratedetermining

7、step(r.d.s),习惯上称作“慢步骤”若k1>>k2,k1<

8、nk2、温度特征(2)E1E2，A1