基元反应组合的基本类型-连续反应ppt课件.ppt

《基元反应组合的基本类型-连续反应ppt课件.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、一、平行反应二、对峙反应三、连续反应第3节基元反应组合的基本类型三连续反应有很多化学反应是经过连续几步才完成的，前一步生成物中的一部分或全部作为下一步反应的部分或全部反应物，依次连续进行，这种反应称为连续反应或连串反应。由两个单向一级反应组成的连续反应三连续反应1.连续反应的微分、积分式2.中间产物极大值的计算3.决速步骤4.温度的影响规律1.连续反应的微、积分式t=0[A]000t=t[A][I][P]◎速率方程(8—37a)三个方程解其二即可(8—37b)(8—37c)[A]0＝[A]＋[I]＋[P]1.连续反应的微、积分式◎动力学方程※[A]–t关系或如何解一阶线性微分

2、方程？※[I]–t关系如何解一阶线性微分方程？一阶线性微分方程的标准形式:上方程称为齐次的上方程称为非齐次的方法2先解齐次方程，再用常数变易法方法1用通解公式方法3具体问题，具体分析，化简再求解如何解一阶线性微分方程？方法1用通解公式y=[I]，x=t，P(x)=k2，Q(x)=k1[A]0exp(-k1t)边界条件：t=0，[I]=0代入上式得：如何解一阶线性微分方程？(8—39a)k1k2若k1=k2，t=0，[I]=0代入上式C=0一般情况下，k1k2，所以（8—39a）式不常用。如何解一阶线性微分方程？(8—39a)则通解：如何解一阶线性微分方程？齐次非齐次

3、方法2先解齐次方程,再用常数变易法1.解齐次方程分离变量两边积分得故通解为如何解一阶线性微分方程？如何解一阶线性微分方程？方法2先解齐次方程,再用常数变易法1.解齐次方程通解为猜想其解是：2.解非齐次方程为什么这样想？两边积分非齐次方程通解形式与齐次方程通解相比如何解一阶线性微分方程？方法2先解齐次方程,再用常数变易法对应齐次方程通解齐次方程通解非齐次方程特解用常数变易法:则故原方程的通解即即作变换两端积分得如何解一阶线性微分方程？——线性微分方程解的结构如何解一阶线性微分方程？方法3具体问题，具体分析，化简再求解边界条件：t=0，[I]=0代入上式得：(8—39a)1.连续

4、反应的微、积分式◎动力学方程※[A]–t关系或※[I]–t关系※[P]–t关系[A]0＝[A]＋[I]＋[P]积分？(8—39b)1.连续反应的微、积分式※c～t关系图ct[A][I][P]tm连续反应的微分、积分式中间产物极大值的计算决速步骤温度的影响规律由两个单向一级反应组成的连续反应三连续反应第3节反应历程对上述连串反应浓度变化规律，对控制反应有一定指导意义。若希望得到I而不得到P，可通过控制时间来实现。由图可见，I的浓度最大时所需时间tm，是生成I最多的适宜时间。当[I]极大时:即只有式中2.中间产物极大值的计算∴此时I处于极大值时的浓度为取对数2.中间产物极大值的计

5、算(8—40a)(8—40b)k1k2若k1=k2，则：(8—39a)(8–40b)2.中间产物极大值的计算2.中间产物极大值的计算极大值的位置和高度决定于两个速率系数的相对大小：c→t→[A][I][P]k1≈k22.中间产物极大值的计算极大值的位置和高度决定于两个速率系数的相对大小：c→t→[A][I][P]k1＞＞k2c→t→[A][I][P]k1＜＜k2微不足道连续反应的微分、积分式中间产物极大值的计算决速步骤温度的影响规律由两个单向一级反应组成的连续反应三连续反应第3节反应历程3.决速步骤(8—37a)(8—37b)(8—37c)(8—39a)3.决速步骤Dis

6、cussion:①若k2＞＞k1，则当反应进行相当长时间后：第一步反应较慢，第二步反应较快，中间产物I一旦生成即很快转化为P，[I]一直较小最终产物P的生成速率决定于第一步慢反应（A的消耗速率）。②若k1＞＞k2，则最终产物P的生成速率简化为：3.决速步骤Discussion:第一步反应较快，原始反应物A很快转化为I，[I]上升也很快。因为第二步反应消耗[I]较慢，最终产物P的速率主要取决于第二步慢反应。3.决速步骤连续反应不论分几步，最终产物的生成速率取决于最慢一步的反应速率——连续反应的速率控制步骤（Rate-controllingstep）或决速步（Rate-dete

7、rminingstep）。结论：③若k1≈k2，反应进行的时间很短：Discussion:则：最终产物的生成速率同时受k1和k2的影响kapp＝k1k2连续反应的微分、积分式中间产物极大值的计算决速步骤温度的影响规律由两个单向一级反应组成的连续反应三连续反应第3节反应历程lnk1/T（a）r2rrlnk1/T（b）r1r2A1>A2E1>E2①A1E2②4.温度的影响规律r14.温度的影响规律③若k1≈k2kapp＝k1k2Aapp＝A1A2Eapp＝E1＋E2