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1、9/17/2024第第3课 反响器反响器设计和和优化化均相反响速率及反响均相反响速率及反响动力学力学平安技平安技术管理教研室管理教研室B07-310B07-310何何伟平平徐州工徐州工业职业技技术学院学院Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2019-2019 Aspose Pty Ltd.课程纲要反应速率动力学方程课程作业阿氏方程课程纲要课程纲要1. 反响速率的表示反响速率的表示2. 动力学方程式力学方程式3. 阿阿伦尼尼乌斯方程斯方程Evaluatio
2、n only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2019-2019 Aspose Pty Ltd.课程纲要反应速率动力学方程课程作业阿氏方程反响速率的表示反响速率的表示化学反响速率：单位时间内单位体积反响物系中反响组分的反响量或产物的生成量。留意：这里是反响速率的严厉定义，在以后提到的反响速率，往往用物料的浓度变化速率来表示，其成立的前提是反响过程体积恒定。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client P
3、rofile 5.2.0.0.Copyright 2019-2019 Aspose Pty Ltd.课程纲要反应速率动力学方程课程作业阿氏方程判别反响结果的好坏两个主要要素：1反响速率2反响的选择性留意：这里并没提到转化率。 假设在反响过程中体积是恒定的，也就是恒容过程。那么：正号表示产物的生成速率负号表示反响物的消逝速率Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2019-2019 Aspose Pty Ltd.课程纲要反应速率动力学方程课程作业阿氏方程间歇系
4、统的反响速率间歇系统的反响速率间歇系歇系统反响物料一次参与，反响物料一次参与，经过一定一定时间，一次取出的系，一次取出的系统。特点特点1反响反响过程中没有物料的程中没有物料的输出和出和输入；入；2浓度、温度、度、温度、压力等系力等系统参数在每一瞬参数在每一瞬时是是一致的一致的集中参数；集中参数；3各个参数随各个参数随时间变化化自自变量是量是时间。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2019-2019 Aspose Pty Ltd.课程纲要反应速率动力学方
5、程课程作业阿氏方程对于化学反响：对于化学反响：化学反响速率：化学反响速率：思索：1用不同组分表示的反响速率之间存在什么等量关系？2对于气相反响，用气体分压表示反响速率，那么与浓度表示反响速率有什么等量关系？3能否可以用转化率表示反响速率？Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2019-2019 Aspose Pty Ltd.课程纲要反应速率动力学方程课程作业阿氏方程动力学方程式动力学方程式研讨发现，均相反响的速度取决于物料的浓度和温度，这种关系可以用幂函数
6、的方式表示，就是动力学方程式：k反响速率表常数。留意：留意：1浓度项的指数不一定是整数；浓度项的指数不一定是整数；2假设为基元反响，浓度项的指数即为计量系数；假设为基元反响，浓度项的指数即为计量系数；3假设为非基元反响，浓度项的指数通常不等于计量系数；假设为非基元反响，浓度项的指数通常不等于计量系数；4各浓度项的指数总和称为反响级数。各浓度项的指数总和称为反响级数。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2019-2019 Aspose Pty Ltd.课程
7、纲要反应速率动力学方程课程作业阿氏方程阿伦尼乌斯阿伦尼乌斯Arrhenius方程方程请务必留意以下几点：1公式每一个字母的含义；2单位，最好要化成国际规范单位；3留意指数和对数运算离不开计算器！。A 指前因子；E 活化能，J/mol；R 气体常数，8.314J/(mol.K)；T 温度，K；Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2019-2019 Aspose Pty Ltd.课程纲要反应速率动力学方程课程作业阿氏方程本课总结本课总结1化学反响速率方程 (
8、严厉定义和变形公式)2化学反响动力学方程式3阿伦尼乌斯方程Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2019-2019 Aspose Pty Ltd.课程纲要反应速率动力学方程课程作业阿氏方程课程作业课程作业作业：根据反响速率方程，请他阐明经作业：根据反响速率方程，请他阐明经过哪些方式可以提高不可逆的单一反响过哪些方式可以提高不可逆的单一反响的反响速率？的反响速率？预习：第预习：第4课课 反响器设计和优化反响器设计和优化 化学反响的影响要素化学反响的影响要素E
9、valuation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2019-2019 Aspose Pty Ltd.课程纲要反应速率动力学方程课程作业阿氏方程各组分反响速率之间的关系各组分反响速率之间的关系前往前往各反响速率绝对值成比例，其比例为化学计量系数。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2019-2019 Aspose Pty Ltd.课
10、程纲要反应速率动力学方程课程作业阿氏方程分压表示的反响速率分压表示的反响速率前往前往根据理想气体方程PV=nRT，可以得到：P=CRT所以有rA,P=rA,CRT，即用分压表示的反响速率是用浓度表示的反响速率的RT倍。留意：这里的R=8.314J/(mol.K)，T的单位为K。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2019-2019 Aspose Pty Ltd.课程纲要反应速率动力学方程课程作业阿氏方程基元反响基元反响假设反响物分子在碰撞中一步直接转化为
11、产物分子，那么称该反响为基元反响。此时，根据化学反响式的计量系数可以直接写出反响速率式中各浓度项的指数。前往前往Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2019-2019 Aspose Pty Ltd.课程纲要反应速率动力学方程课程作业阿氏方程非基元反响非基元反响假设反响物分子在碰撞中要经过假设干步，即经过几个基元反响才干转化为产物分子，那么称该反响为非基元反响。此时，应该先写出各基元反响，然后根据基元反响，逐个产物写反响速率方程包括中间产物，在最终产物的速
12、率方程中，消去中间产物浓度未知量，才干得到反响的速率方程表达式。前往前往Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2019-2019 Aspose Pty Ltd.课程纲要反应速率动力学方程课程作业阿氏方程非基元反响的速率方程非基元反响的速率方程实践反响机理：前往前往1请写出总反响的速率方程表达式。2为什么严厉来说总反响不可以表示成rHBr=kCH2CBr2?自在基是不能稳定存在的，即生成后立刻就被反响耗费掉。Evaluation only.Created w
13、ith Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2019-2019 Aspose Pty Ltd.课程纲要反应速率动力学方程课程作业阿氏方程复杂反响速率方程复杂反响速率方程前往前往复杂反响通常分为：1可逆反响；2平行反响；3连串反响；4复合复杂反响。某复杂反响可分解为如下基元反响，请写出各组分的反响速率方程。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2019-2019 Aspose
14、 Pty Ltd.课程纲要反应速率动力学方程课程作业阿氏方程反响级数反响级数1反响级数的高低并不单独决议反响速率的快慢，反响级数只反映反响速率对浓度的敏感程度。级数越高，浓度对反响速率的影响越大。2反响级数通常不少于零。思索：假设A+BC，反响速率方程为rc=kCACB2,假设A、B原料价钱差别不大，可以优先提高哪种原料的用量？前往前往Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2019-2019 Aspose Pty Ltd.课程纲要反应速率动力学方程课程作业
15、阿氏方程3除零级反响外，随着转化率提高，反响物浓度下降，反响速率显著下降，二级反响的下降幅度较一级反响更甚；特别在反响末期，反响速率极慢。4对于反响级数高的反响，当要求高转化率时，反响的大部分时间将用于反响的末期。思索：针对4的高级反响，可以经过什么方法在提高转化率的同时，也提高反响速率？前往前往Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2019-2019 Aspose Pty Ltd.课程纲要反应速率动力学方程课程作业阿氏方程活化能活化能活化能是化学动力学上
16、一个非常重要的参数。反响物分子间相互接触碰撞是发生化学反响的前提。只需给反响物分子给予足够的能量，才干“激发其发生有效的碰撞，成为产物分子。这个能量就是活化能。思索：活化能高的反响容易进展，还是活化能低的反响容易进展？前往前往Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2019-2019 Aspose Pty Ltd.课程纲要反应速率动力学方程课程作业阿氏方程吸热反响和放热反响表示图吸热反响和放热反响表示图前往前往Evaluation only.Created
17、with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2019-2019 Aspose Pty Ltd.课程纲要反应速率动力学方程课程作业阿氏方程由变形公式，可知活化能越大，温度对反响速率的影响就越大，活化能是反响速率对反响温度敏感程度的一种度量。9 17 70 4002 3 11 0107 197 1037 200037 62 273 100029316742活化能/kJ.mol-1温度/不同反响活化能时的反响温度敏感性前往前往Evaluation only.Created with Aspose.Slides fo
18、r .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2019-2019 Aspose Pty Ltd.课程纲要反应速率动力学方程课程作业阿氏方程问题：1活化能大的反响，能否热效应大？2活化能小的反响，能否反响速率快？3温度升高，对活化能大的反响有利，还是对活化能小的反响更有利？4如何经过实验的方法来确定活化能的大小？前往前往Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2019-2019 Aspose Pty Ltd.课程纲要反
19、应速率动力学方程课程作业阿氏方程质量作用定律量作用定律实验发现许多反响：aAbB gGhH 其反响速率 r 具有以下方式： r = k CA CB、： 反响的分级数，称反响对物质 A 为 级， 对物质 B 为 级n = + + ： 反响的级数。k：反响速率常数，是温度与压力的函数。但普通而言，p对k的影响较小，可视k为温度T的函数。前往前往Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2019-2019 Aspose Pty Ltd.课程纲要反应速率动力学方程课程
20、作业阿氏方程留意留意1. 只需基元反响严厉地符合质量作用定律；对于基只需基元反响严厉地符合质量作用定律；对于基元反响，反响分级数等于相应的反响计量系数绝元反响，反响分级数等于相应的反响计量系数绝对值，反响级数等于反响分子数。对值，反响级数等于反响分子数。 2. 对于总包反响，质量作用定律并不一定成立，即对于总包反响，质量作用定律并不一定成立，即使成立，反响级数与反响计量系数也不一定存在使成立，反响级数与反响计量系数也不一定存在对应关系。对应关系。3. 反响速率常数的量纲与反响级数有关。反响速率常数的量纲与反响级数有关。前往前往Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2019-2019 Aspose Pty Ltd.课程纲要反应速率动力学方程课程作业阿氏方程几个总包反响几个总包反响前往前往Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2019-2019 Aspose Pty Ltd.
