第三章 10-08复合反应.ppt

00-05-26 * 复合反应通常是指两个或两个以上基元反应的组合. 典型的组合方式有三类：对行反应, 平行反应和连串反应. §10-8 典型复合反应 1. 对行反应 正向和逆向同时进行的反应称为对行反应, 或对峙反应. 以一级对行反应为例导出其速率方程: A B t = 0 cA,0 0 t = t cA cA,0－ cA 平衡 cA, e cA,0－ cA, e k1 k－1 两式相减, 得 称为距平衡浓度差. 可见, 在对行一级反应中, 距平衡浓度差对时间的变化率符合一级反应的规律, 且趋向平衡的速率与( k1+k－1) 成正比. 当k－1 k1时, 上式简化为简单一级反应的速率方程. 对上式分离变量后积分, 得 slope = k1 + k－1 Kc = k1 / k－1 k1 , k－1 = ? ln{(cA－cA,e)/[c]} t 一级对行反应的 c ~ t 关系如下图所示. cA cB cB,e cA,e c cA,0 t 一级对行反应的 c ~ t 关系 2. 放热对行反应的最佳反应温度 A B k1 k－1 若Kc较小, 则产物将显著影响反应速率, 这就是采用初始浓度法测对行反应级数的原因. 对吸热反应, 温度升高, k1和Kc均增大, 总是加快反应速率. 对放热反应, 温度升高, k1 增大而Kc减小, 存在选择最佳反应温度的问题. 低温下Kc大, k1占主导, 故升温加快反应速率; 高温下Kc小, 1/Kc占主导, 故升温降低反应速率. 随着反应的进行(转化率增加), cB增大, 从而提升1/Kc的影响, 故最佳反应温度逐渐降低. Tm 反应速率 温度 x1 随着转化率增大, 最佳反应温度降低 x2 x3 反应物能同时进行几种不同的反应, 称为平行反应. B A C k1 k2 以两个一级反应组成的平行反应为例: 3. 平行反应 故反应物A的消耗速率也为一级反应. 积分上式, 得 以此线性关系作图, 由直线斜率可求得 ( k1+k2 ). * * * * *