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文档简介
中央电大开放教育专科应用化工技术(jìshù)专业
化学反应过程与设备课程辅导课件
辅导时间:2013年9月-12月辅导教师:余欢
精品资料第一(dìyī)讲
本讲内容:1.化学反应过程与设备概述2.化学反应器的分类(fēnlèi)3.化学反应器的操作方式、基本方法4.均相反应的基本概念5..反应动力学精品资料1.绪论(xùlùn)
1.1化学反应与设备概述任何化学品的生产,都离不开三个阶段:原料预处理、化学反应(huàxuéfǎnyìng)、产品精制。化学反应(huàxuéfǎnyìng)过程是化工生产过程的核心物理过程的原理和操作设备——《流体流动与传热》和《传质与分离技术》化学反应(huàxuéfǎnyìng)过程的原理和反应设备——《化学反应(huàxuéfǎnyìng)过程与设备》,属于化学反应(huàxuéfǎnyìng)工程的范畴
精品资料★化学反应(huàxuéfǎnyìng)过程与设备研究的目的研究目的:使化学工业生产中的反应过程最优化。
(1)设计最优化:由给定的生产任务,确定反应器的型式和适宜的尺寸及其相应的操作(cāozuò)条件(2)操作(cāozuò)最优化:在反应器投产运行之后,还必须根据各种因素和条件的变化作相应的修正,以使它仍能处于最优的条件下操作(cāozuò)精品资料★化学反应过程与设备的研究(yánjiū)内容从实验室开发到工业生产存在放大(fàngdà)效应。在工业反应器中实际进行的过程不但包括有化学反应,还伴随有各种物理过程,如热量的传递、物质的流动、混和和传递等,所有这些传递过程使得反应器内产生温度分布和浓度分布,从而影响反应的最终结果。精品资料化学动力学特性的研究:在实验室的小反应(fǎnyìng)器内进行,完全排除传递过程的影响。流动、传递过程对反应(fǎnyìng)的影响处理整个反应(fǎnyìng)工程的问题需要具备三个方面的知识(三传一反):a.化学反应(fǎnyìng)的规律(反应(fǎnyìng)动力学);b.传递过程的规律(质量、热量和动量的传递);c.上述两者的结合。精品资料化学反应过程(guòchéng)与设备的研究作用作用:(1)反应器的合理(hélǐ)选型(2)反应器操作的优选条件(3)反应器的工程放大精品资料化学反应过程(guòchéng)与设备的基本研究方法以相似论和因次论为基础的经验法基本程序:确定影响因素(yīnsù);用因次分析法确定准数;实验数据回归,得出准数关联式;根据相似论,用准数关联式进行放大。精品资料数学模型法数学模型方法用数学模型来分析和研究化学反应过程与设备的工程问题。数学模型就是用数学语言来表达过程各种变量(biànliàng)之间的关系。数学模型方法的一般过程:基本特征是过程的分解和过程的简化将化学反应器内进行的过程分解为化学反应过程和物理传递过程,然后分别研究化学反应规律和传递过程规律。经过合理简化,这些子过程都能建立数学方程表述,化学反应过程的性质、行为和结果通过方程的联立求解获得。
精品资料合理地简化来源于对过程有深刻的、本质的理解。要求:不失真;能满足应用的要求;能适应当前实验条件,以便进行模型鉴别和参数估值;能适应现有计算机的能力。数学模型方法的实质将复杂的实际过程按等效性原则做出合理的简化,使之易于数学描述。实验是基础,数学方法和计算技术是成功(chénggōng)的关键。精品资料1.2化学反应(huàxuéfǎnyìng)器的分类按物料的聚集状态分均相:气相:如石油烃管式裂解炉液相:如乙酸丁酯的生产非均相:g-l相:如苯的烷基化g-s相:如合成氨l-l相:如已内酰胺缩合l-s相:如离子交换(lízǐjiāohuàn)g-l-s相:如焦油加氢精制实质是按宏观动力学特性分类,相同聚集状态反应有相同的动力学规律。均相反应,反应速率主要考虑温度、浓度等因素,传质不是主要矛盾;非均相反应过程,反应速率除考虑温度、浓度等因素外还与相间传质速率有关。精品资料据反应器结构(jiégòu)分(a)管式反应器;(b)釜式反应器;(c)板式塔;(d)填料塔;(e)鼓泡塔;(f)喷雾塔;(g)固定床反应器;(h)流化床反应器;(i)移动床反应器;(j)滴流床反应器实质是按传递过程(guòchéng)的特征分类,相同结构反应器内物料具有相同流动、混和、传质、传热等特征。精品资料根据温度条件和传热(chuánrè)方式分类根据温度条件(tiáojiàn)分:等温、非等温式反应器根据传热方式分绝热式:不与外界进行热交换外热式:由热载体供给或移走热量,又有间壁传热式、直接传热式、外循环传热式之分。蒸发传热式:靠挥发性反应物、产物、溶剂的蒸发移除热量。精品资料按操作(cāozuò)方式分分批(或称间歇)式操作一次性加入反应物料,在一定条件下,经过一定的反应时间,达到所要求的转化率时,取出全部物料的生产过程。属非定态过程,反应器内参数随时间而变。适用:小批量、多品种的生产过程。半分批(或称半连续)式操作原料与产物只要其中的一种为连续输入(shūrù)或输出而其余则为分批加入或卸出的操作。属于非定态过程,反应器内参数随时间而变,也随反应器内位置而变。连续式操作连续加入反应物料和取出产物的生产过程。属定态过程,反应器内参数不随时间而改变,适于大规模生产。11精品资料1.3化学反应器的操作(cāozuò)方式间歇式操作:一次性投料、卸料,反应物系数参数(浓度或组成等)随时间变化。连续操作:原料不断加入,产物不断引出,反应物内物系参数均不随时间变化。半间歇操作:半连续(或半间歇)兼有以上两种过程(guòchéng)的特点,情况比较复杂。精品资料2.均相反应(fǎnyìng)动力学基础
2.1基本概念(1)化学计量(jìliàng)方程化学反应方程如:N2+3H2=2NH3化学计量方程为:2NH3-2N2-3H2=0一般式:aA+bB+cC+…=0a,b,c…称为计量系数,对产物为正,反应物为负。化学计量方程仅仅表示了参与反应的各物质间的量的变化关系,并不代表实际反应历程(反应机理)。精品资料均相反应--在均一液相或气相中进行(jìnxíng)的反应均相反应动力学是解决均相反应器的选型、操作与设计计算所需的重要理论基础!研究均相反应的首先掌握反应动力学精品资料(2)化学反应速率(sùlǜ)及其表示对于均相反应(fǎnyìng)aA+bB=rR+sS反应(fǎnyìng)速率定义为:我们选中哪个组分求反应速率,就称做是着眼组分式中rA取负值表示反应物消失的速率精品资料因为反应物在化学反应过程(guòchéng)中不断消耗,所以为避免反应速率出现负值,在反应速率前加个负号。而若A为产物则为:对于物料体积变化较小的反应,液相反应即使不是等摩尔反应体积变化也都很小都可以看做是恒容反应,即可视为恒容反应,V可视作恒定值,则n/V=CA反应速率还可用浓度表示V直接除到微分(wēifēn)式里,摩尔数除以体积就是摩尔浓度C反应式就变的更简单。(2)化学反应速率及其表示精品资料对于反应:aA+bB=rR+sS,若无副反应,则反应物与产物的浓度变化应符合化学计量(jìliàng)式的计量(jìliàng)系数关系,可写成:前提(qiántí)是恒容反应(2)化学反应速率及其表示精品资料或可说,我们用不同的着眼级分来描述化学反应速率,那么反应速率与计量(jìliàng)系数之比是相等的。若以浓度(nóngdù)表示则为:(2)化学反应速率及其表示精品资料实验研究得知(dézhī),均相反应速率取决于物料的浓度和温度,反应速率符合下述方程,称之为冪数型动力学方程,是经验方程。冪数型动力学方程(fāngchéng)和双曲型动力学方程(fāngchéng)式中kA称作反应速率常数;α、β是反应级数。1)幂数型动力学方程aA+bB=rR+sS反应速率定义为:(2)化学反应速率及其表示精品资料对于(恒容)气相反应,由于分压与浓度(nóngdù)成正比,也可用分压来表示。注意各参数的量纲单位(dānwèi)要一致,若分压的单位(dānwèi)为Pa,则kp的单位(dānwèi):(2)化学反应速率及其表示精品资料2)双曲型动力学方程(fāngchéng)H2+Br22HBr实验(shíyàn)得知此反应系由以下几个基元反应组成:如:氢气与溴反应生成溴化氢(2)化学反应速率及其表示精品资料实验得知H2和Br2反应生成(shēnɡchénɡ)溴化氢反应由几个基元反应组成计量(jìliàng)方程反应历程(机理)计量方程仅表示参与反应的各物质间的量的变化关系与实际反应历程(反应机理)无关整个反应为非基元反应而每一步都是一个基元反应。基元反应中反应物分子或离子的个数称为分子数。左边的反应中除第一步反应的分子数是1其它都是2化学计量式仅表示参与反应的各物质间的量的变化关系,与实际反应历程(反应机理无关)。(2)化学反应速率及其表示精品资料第一步链引发第二步链传递对于化学反应的机理的研究是困难(kùnnɑn)的:中间物种浓度低、寿命短捕捉困难(kùnnɑn),又不具备正常化合物的性质,就算捕捉到也难测定。∴反应机理就有一定的不确定性。我们是通过实验求动力学参数,反过来验证机理是否反正确,是正确的往往称做本征动力学方程。如果已知反应机理,则可根据一定的假设,推导出反应的速率方程。(2)化学反应(huàxuéfǎnyìng)速率及其表示精品资料如果反应物分子在碰撞中一步直接(zhíjiē)转化为生成物分子,则称该反应为基元反应,反之为非基元反应。基元反应--计量方程与实际(shíjì)反应历程一致;非基元反应—与实际(shíjì)反应历程不一致的。通常规定计量系数之间不含1以外的任何公因子,以避免计量方程的不确定性。(2)化学反应速率及其表示精品资料(3)单一(dānyī)反应单一反应:只用一个化学计量方程(fāngchéng)可以表示出反应体系的计量关系的反应。复合反应:是有几个反应同时进行的用几个动力学方程(fāngchéng)才能描述的反应。精品资料(3)单一(dānyī)反应RAS平行反应RAS连串反应RAS平行连串反应T常见(chánɡjiàn)的复合反应有精品资料(3)单一(dānyī)反应表2-1列举了一些不同反应的动力学方程(fāngchéng),式中浓度项的幂次有的与计量系数不一致,是因为有的是单一反应有的是复合反应。精品资料对于基元反应:αA+βB=rR+sS
分子(fēnzǐ)数:基元反应中反应物分子(fēnzǐ)或离子的个数。对于基元反应来讲α,β必须是正整数,α+β是基元反应的分子(fēnzǐ)数,不能大于3(根据碰撞理论,α+β的取值不能大于3,必须是一个小于等于3的正整数)。(3)单一反应(fǎnyìng)
——分子数
精品资料(3)单一反应(fǎnyìng)
——反应(fǎnyìng)级数反应级数――指动力学方程中浓度项的幂数,如式中的α和β,α和β分别(fēnbié)称作组分A和组分B的反应级数α+β=n,n是基元反应的总反应级数。AR与2A2R意义不同,前者–rA=kACA后者–rA=kACA2精品资料(3)单一(dānyī)反应
——反应级数非基元反应(fǎnyìng):
aA+bB=rR+Ss
α+β=n,n为非基元反应的总反应级数,取值可以是小于或等于3的任何数,α和β的值与计量系数a和b的值无关。取值是通过实验测定的。精品资料(3)单一反应(fǎnyìng)
——反应(fǎnyìng)级数相同点:非基元反应中的反应级数与基元反应中的分子数,取值n≤3;α、β仍称做反应物A或B的反应级数。不同点:非基元反应n的取值还可以是负数、0、小数;分子数是专对基元反应而言的,非基元过程因为不反映(fǎnyìng)直接碰撞的情况,故不能称作单分子或双分子反应。
区分反应级数和反应的分子数。精品资料(3)单一(dānyī)反应
——反应级数动力学方程也可用分压表示(biǎoshì)对于:aA+bB=rR+sS精品资料(3)单一(dānyī)反应
——反应级数可逆反应(kěnì-fǎnyìng)速率方程的表示对于:aA+bBrR+sS反应级数的大小反映了该物料浓度对反应速率影响的程度。级数愈高,则该物料浓度的变化对反应速率的影响愈显著。精品资料(3)单一反应(fǎnyìng)
——速率常数K化学反应速率方程体现了浓度和温度两方面的影响,浓度的影响体现在浓度项上,反应级数(jíshù)表明了反应速率对浓度变化的敏感程度。温度的影响则是由速率常数k体现的,根据阿伦尼乌斯方程精品资料(3)单一反应(fǎnyìng)
——速率常数K式中k0――频率因子或指前因子E――活化能,J或J/molR――通用气体常数,(国际单位)8.314J/mol·KT――绝对温度(juéduìwēndù)K,呈指数变化
k0指前因子或频率因子,看做与温度无关的常数(理论上讲温度是有关的,只是当温度反应变化时对k0的影响很小)
精品资料(3)单一反应(fǎnyìng)
——速率常数Kk之所以称之为常数,是指当反应温度不变时,k是个常数,当反应温度变化较大(jiàodà)时它就不再是常数。活化能E,根据过度状态理论,反应物生成产物,要超过一个能垒,因此E的取值永远是正值。精品资料(3)单一反应
——速率(sùlǜ)常数K温度对反应速率的影响(yǐngxiǎng)以速度常数体现,速率常数用阿伦尼乌斯方程展开。对阿伦尼乌斯方程两边取对数得到以-E/R为斜率以lnk0为截距的一条直线。
精品资料lnk与1/T是直线(zhíxiàn)关系-E/R为斜率lnk0为截距图2-1通过实验测出不同温度(wēndù)下的速率常数k,作图根据截距就可以求出指前因子k0,再根据直线的斜率求出活化能E对给定的反应,反应速率与温度的关系在低温时比高温时更加敏感
精品资料(3)单一反应(fǎnyìng)
——速率常数K注意:实验的温度范围不能太窄,否则根本做不出一条直线(zhíxiàn);用什么温度范围求得的活化能,只能用其计算实验范围内的温度,否则将不具有代表性;温度范围不能太宽。(很可能影响反应机理,活化能就改变了反应速率取决于整个反应机理中最慢的步骤,温度太宽可能影响到反应步骤的控制速率改变从而导致不再是一条直线(zhíxiàn),可能是好多条直线(zhíxiàn),我们称做补偿效应。)精品资料活化能是一个极重要的参数,它的大小不仅是反应难易程度(chéngdù)的一种衡量,也是反应速率对温度敏感性的一种标志。从式对数方程中k与E的关系可以说明这一点。表(2-2)所示则更为直观,如反应温度为400℃,活化能E=41868J/mol时,为使反应速率加倍所需的温升为70℃,而当E=167500J/mol时,所需温升就降为17℃了。表2-2反应温度和活化能值一定(yīdìng)时使反应速率加倍所需的温升精品资料(3)单一反应
——速率(sùlǜ)常数K上表(shànɡbiǎo)表明了反应速率对温度的敏感性取决于活化能的大小和温度的高低反应速率与E、R的函数关系
精品资料2.2等温衡容过程(guòchéng)1、单一反应(fǎnyìng)动力学方程的建立对于不可逆反应(把它看做恒容反应)aA+bB产物假定其动力学方程为:精品资料1、单一反应(fǎnyìng)动力学方程的建立整理(zhěnglǐ)并积分得只有知道k、n(α+β)的值,才能求得速率方程。求解这类动力学参数的常在已知的浓度CA随时间t的数据的基础上,采用微分法和积分法。
精品资料1、单一(dānyī)反应动力学方程的建立微分(wēifēn)法微分法:直接利用动力学方程标绘,得到的实验数据是否与此动力学方程相拟合。对于不可逆反应(把它看做恒容反应)aA
rR精品资料1、单一反应动力学方程(fāngchéng)的建立只要求出k和n的值就可以得到这个不可逆反应(kěnì-fǎnyìng)的速率方程。要想求得动力学参数k和n就要通过实验得出一系列对应浓度和时间的值。精品资料1、单一反应(fǎnyìng)动力学方程的建立微分法求解反应动力学方程(fāngchéng)的程序假定机理列出动力学方程实验数据CA-t作图求对应时间点的斜率:对速率方程两边取对数进而求出n和k精品资料1、单一(dānyī)反应动力学方程的建立1、CA对t作图2、斜率(xiélǜ)即为反应速率3、对速率方程两边取对数得ln(-rA)=nlnCA+lnk作图,斜率(xiélǜ)为n,截距为k精品资料1、单一(dānyī)反应动力学方程的建立通过实验取得t对应(duìyìng)CA的数据计算出重复实验可以得到一系列的速率常数值精品资料1、单一反应(fǎnyìng)动力学方程的建立根据阿伦尼乌斯方程两边取对数(duìshù)求出指前因子k0和活化能E两边取对数注意:要求实验要尽可能做的准确,否则误差太大。将实验得到的数据不同t下的k值画出的直线,其斜率为-E/R而R是已知的常数从而求出活化能E,再根据截距lnk0求出指前因子k0,精品资料1、单一(dānyī)反应动力学方程的建立积分法是根据对一个反应的初步认识,先推测一个动力学方程的形式,经过积分和数学运算后,在某一特定坐标图上标绘,将得到表征该动力学方程浓度(C)和时间(t)关系的直线。如果将实验所得的数据标绘出,也能很满意地得到与上述结果相拟合的直线,则表明所推测的动力学方程是可取的,否则,应该另提出(tíchū)动力学方程再加以检验。下面仅以幂数型的动力学方程为例,讨论几种单一反应的动力学方程的建立。积分法精品资料1、单一反应动力学方程(fāngchéng)的建立积分法是根据对一个反应的初步(chūbù)认识,先推测一个动力学方程的形式,经过积分和数学运算后,在某一特定坐标图上标绘,将得到表征该动力学方程浓度(C)和时间(t)关系的直线。如果将实验所得的数据标绘出,也能很满意地得到与上述结果相拟合的直线,则表明所推测的动力学方程是可取的,否则,应该另提出动力学方程再加以检验。下面仅以幂数型的动力学方程为例,讨论几种单一反应的动力学方程的建立。积分法精品资料1、单一(dānyī)反应动力学方程的建立若实验数据按以上关系也同样标绘在同一坐标图中,能得到与上述直线(zhíxiàn)很好拟合的直线(zhíxiàn),则表明此动力学方程是适合于所研究的反应的。若得到的是一条曲线,则表明此动力学方程不适合所研究的反应,需重新假定α和β值以不可逆反应aArR为例在恒容反应体系中以A为着眼组分的反应速率为:(2-10)精品资料1、单一(dānyī)反应动力学方程的建立若实验数据按以上关系也同样(tóngyàng)标绘在同一坐标图中,能得到与上述直线很好拟合的直线,则表明此动力学方程是适合于所研究的反应的。若得到的是一条曲线,则表明此动力学方程不适合所研究的反应,需重新假定α和β值。微分法是求斜率,积分法是对反应式积分,首先假定α分离变量
应用的实验数据一样,但具体的处理方法不同。
精品资料1、单一反应(fǎnyìng)动力学方程的建立两边积分得到(等号左边(zuǒbian)由CA0到CA积分,等号的右边由0到t积分)要想得出这个式子积分,首先要假设反应级数,积分得到一个代数式,我们先假设反应级数为2精品资料1、单一(dānyī)反应动力学方程的建立假设反应级数n=2后,把浓度的数值代入积分就可得到一个代数式,对-kt作图,应该得到一条直线。以负速率常数-k为斜率的一条直线。如果做出的图是一条直线,说明假设是正确的。若作图的每个数据点不在同一条直线上,作图为一条曲线,那说明我们反应级数假设错了,就需要重新假设n,显然积分法处理(chǔlǐ)这类问题比微分法复杂的多。微分法虽然简单,但对实验数据的精度要求很高否,若实验误差比较大,微分斜率偏差就会很大。积分法对于尽管误差比较大的实验数据,还是照样可以处理。精品资料1、单一(dānyī)反应动力学方程的建立对于恒容反应(fǎnyìng),也可以浓度代替。转化率:转化了的着眼组分A的摩尔数与初始摩尔数之比或精品资料1、单一(dānyī)反应动力学方程的建立例:A与B发生液相反应生成S,计量方程(fāngchéng)为aAA+aBBaSS对于A和B都是一级反应,那么反应总级数就是二级。速率方程(fāngchéng)为:求CA0/CB0=aA/aB和CA0/CB0≠aA/aB时的速率方程积分形式。精品资料1、单一反应动力学方程(fāngchéng)的建立解:(1)当原料的初始浓度之比符合计量比CA0/CB0=aA/aB(按计量比投料)时反应的任意(rènyì)时刻计量系数之比都等于浓度之比CA0/CB0=CA/CB=aA/aBCB=(aB/aA)CA对于aAA+aBBaSS开始CA0
CB0
CA0/CB0=aA/aB(因为按计量比投料)
精品资料1、单一反应动力学方程(fāngchéng)的建立反应(fǎnyìng)一段时间后反应(fǎnyìng)掉的A的量和反应(fǎnyìng)掉的B的量分别是CA0-CACB0-CB精品资料1、单一(dānyī)反应动力学方程的建立开始(kāishǐ)反应一段时间精品资料1、单一(dānyī)反应动力学方程的建立也就是反应掉的A的量和反应掉的B的量之比等于计量(jìliàng)系数之比把CA0/CB0=aA/aBCB0=CA0·(aB/aA)代入得:精品资料1、单一反应动力学方程(fāngchéng)的建立而∴反应(fǎnyìng)若按计量比投料,那么反应(fǎnyìng)在任意时刻反应(fǎnyìng)物的浓度之比都等于计量系数之比。精品资料1、单一反应(fǎnyìng)动力学方程的建立所以(suǒyǐ)反应任何时刻都会是反应若按计量比投料,那么反应在任意时刻反应物的浓度之比都等于计量系数之比任意时刻:反应物的浓度之比=投料比=反应计量系数之比精品资料1、单一反应动力学方程(fāngchéng)的建立故有∴CB可用CA表示(biǎoshì)反应的速率方程就可简化为:(因为只能对CA进行定积分,这样积分变量就统一了)
精品资料1、单一反应(fǎnyìng)动力学方程的建立分离(fēnlí)变量积分得按计量比投料,相当于二级反应相当于对的积分精品资料1、单一反应动力学方程(fāngchéng)的建立(2)不按计量比投料时即初始浓度(nóngdù)之比不符合计量比CA0/CB0≠aA/aB反应前CA0CB0反应一段CACB=CB0-(aB/aA)·(CA0-CA)对反应速率方程积分CB须得用CA表示反应消耗的A的量CA0-CA反应消耗的B的量(aB/aA)(CA0-CA)aAA+aBBaSS精品资料1、单一反应动力学方程(fāngchéng)的建立又因题目中指出是液相反应,可以(kěyǐ)看做是恒容,则摩尔数与与浓度成正比反应速率方程可写成精品资料1、单一反应动力学方程(fāngchéng)的建立对上式分离变量(biànliàng)积分精品资料相当于对的积分变换把化做差的积分(jīfēn)等于积分(jīfēn)的差精品资料那么不按计量(jìliàng)比投料的积分运算则为显然不按计量(jìliàng)比投料积分结果大不相同,要复杂的多精品资料求取(qiúqǔ)动力学参数微分法积分法假设反应级数n分离变量积分代入数值实验数据分别做图验证n得到直线→n假设正确否则重新假设n依据实验数据做CA-t图对应点的斜率:-rA对-rA=kCA两边取对数ln(-rA)=nlnCA+lnk斜率=n截距k做图由直线斜率→k假设正确得到n精品资料(1)可逆反应(kěnì-fǎnyìng)(恒容)(假设CS0=0)式中kCA----------A的消耗速率(sùlǜ)k′CS-------A的生成速率(sùlǜ)速率方程对于一级可逆反应精品资料(1)可逆反应(kěnì-fǎnyìng)(恒容)将CS用CA表示可逆反应A与S是1:1的关系开始S为0,反应到某一时刻A的浓度(nóngdù)为CAS的浓度(nóngdù)为CSA消耗的量CA0-CAS的生成量=A的消耗量CS=CA0-CAA除反应消耗可逆反应中还会增加把CS=CA0-CA代入速率方程精品资料(2)可逆反应(kěnì-fǎnyìng)分离(fēnlí)变量积分精品资料(2)可逆反应(kěnì-fǎnyìng)精品资料当反应达到平衡(pínghéng)时A的浓度不再下降,这时的浓度就叫平衡(pínghéng)浓度CAe式中CA0、CA、CAe都是可测的已知数
用平衡常数来表示精品资料(1)可逆反应(kěnì-fǎnyìng)(恒容)当反应(fǎnyìng)达到平衡时,设平衡浓度为CAe和CSe,t精品资料(1)可逆反应(kěnì-fǎnyìng)(恒容)由CA-t的实验数据,则可根据上式计算速率(sùlǜ)常数k和k′并由此求出平衡常数K前提是一级反应,否则对t作图不是一条直线,就必须重新假设反应级数再进行积分。精品资料(1)可逆反应(kěnì-fǎnyìng)(恒容)通过(tōngguò)实验得到不同时刻的浓度值若所作的图为一条直线,则说明假设是对的,否则就是假设的反应级数不对。直线的斜率为平衡常数可以通过实验得到。这样由K=k/k′值和斜率就可以求出k和k′
精品资料(2)复合(fùhé)反应复合反应:一个反应体系需要两个或两个以上的计量方程描述的反应称为复合反应。由两个以上的计量方程,才能把反应计量关系描述清楚。注意(zhùyì)区分复合反应与非基元反应复合反应又分为平行反应连串反应和平行连串反应。精品资料(2)复合(fùhé)反应化学反应连串反应复合反应平行反应平行连串反应单一反应精品资料总收率瞬时收率总选择性瞬时选择性得率精品资料总收率Φ=反应前后目的产物P的物质的量之差/反应物反应前后物质的量之差对于恒容反应总收率Φ=反应前后目的产物P的浓度之差/反应物A反应前后浓度之差瞬时收率φ=某一瞬间目的产物P的变化量(摩尔数或浓度)/反应物A的消耗量(摩尔数或浓度)得率xP=转化(zhuǎnhuà)为产物P的物质
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