典型复杂反应对峙.ppt

《典型复杂反应对峙.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、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Ⅰ浓度Ⅱ温度二对峙反应（Opposingreaction）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t=0a0t

2、=taxx平衡时t=teaxexe总包反应速率（净的向右速率）：1.1–1级对峙反应的动力学特征正、逆反应的级数皆为11.1–1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k1和k-1的值计算出来。Atequilibrium1.1–1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xe，就可分别求出k1和k-1。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)atequilibrium1.1–1级对峙反应的动力学特征H2+Cl

3、2=2HClCl2+M=2Cl+MK1=k1/k-1Cl+H2=HCl+HK2=k2/k-2H+Cl2=HCl+ClK3=k3/k-32Cl+M=Cl2+MK4=k4/k-4Atequilibrium一般来说，对n个元反应组成的复合反应1.1–1级对峙反应的动力学特征1.1–1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=0a0t=taxx平衡时t=teaxexe？xea（3）Kineticcurvect1.1–1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

4、速率为0。AB1.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=k1/k-14.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①IfΔHm＞0，T↑k↑K↑升温对提高反应速率和平衡转化率均有利②IfΔHm＜0,T↑k↑Kθ↓Tm:optimumreactiontemperature理论计算和实验均表明：随反应的进行，转化率增加，Tm降低atlowtemperatureT↑r↑athightemperatureT↑r↓rTTm3.温度的影响例：CO(g)+H2O(g)→CO

5、2(g)+H2(g)ΔHm=-41.16kJ·mol-1y=x/cA,060%70%80%90%Tm/℃662577492394rTy1y2y3摘自【物理化学】(下册)天津大学编3.温度的影响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）3.06.09.012.0HI分解浓度x103(mol/L)2.794.956.167.379.38求该二级分解反应速率常数k2二对峙反应例（自学）[解]HI的初始浓度：HI气的平衡分解量：xe=x=9.38mmol/L0.21

6、a即HI的分解不能彻底，是一个对峙反应：t=tax½x½x代入速率公式（1）：（0t；0x）定积分后得：将a、xe及不同的t、x代入（2），得到一组k2值：t×10－3（s）3.06.09.012.0k2×104（Lmol－1s－1）2.542.522.302.45判据：当t，反应不完全，即为对峙可逆反应。18