溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響(已修改)
2025-08-27 22:51 本頁面
【正文】 溫度是影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素，對(duì)于不同類型的反應(yīng)，其影響程度是不相同的。 溫度對(duì)單反應(yīng)速率的影響及最佳溫度 1） 溫度對(duì)不同類型單反應(yīng)速率的影響 2）可逆放熱反應(yīng)的最佳溫度曲線 3）最佳溫度的實(shí)現(xiàn) 溫度對(duì)多重反應(yīng)速率的影響 1）平行反應(yīng) 2）連串反應(yīng) 溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響及最佳反應(yīng)溫度 溫度對(duì)單反應(yīng)速率的影響及最佳溫度 ? 1）溫度對(duì)不同類型單反應(yīng)速率的影響及最佳溫度 ? 不可逆吸熱反應(yīng) ? 不可逆放熱反應(yīng) ? 可逆吸熱反應(yīng) ? 可逆放熱反應(yīng) 溫度 反應(yīng)速率常數(shù) 平衡常數(shù) （ 1) 不可逆吸熱反應(yīng) 對(duì)于單反應(yīng) 0CgEk k e x pRT? （ － ） 溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)的影響包括平衡常數(shù)和反應(yīng)速率常數(shù)兩個(gè)方面，不可逆反應(yīng)不受 平衡常數(shù)的限制，因此只考慮溫度對(duì)反應(yīng)速率常數(shù)的影響。對(duì)不可逆吸熱反應(yīng)當(dāng)溫度升高時(shí)，k會(huì)增大，反應(yīng)速率也相應(yīng)增大。 （ 2) 不可逆放熱反應(yīng) 當(dāng)溫度升高時(shí)， k會(huì)增大， 反應(yīng)速率也相應(yīng)增大。 由于反應(yīng)速率常數(shù)隨溫度的升高而升高，因此，無論是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)，都應(yīng)該在盡可能高的溫度下進(jìn)行，以獲得較大的反應(yīng)速率，但在實(shí)際生產(chǎn)中，要考慮以下問題： a）溫度過高，催化劑活性下降或失活； b）設(shè)備材質(zhì)的選取 c）熱能的供應(yīng) d）伴有副反應(yīng)時(shí)，會(huì)影響反應(yīng)的選擇性 例 1 硫鐵礦的焙燒反應(yīng)： 4FeS2 +11O2 = 2Fe2O3+8SO2 是一個(gè)不可逆的放熱反應(yīng)，實(shí)際上 FeS2高于 400℃ 就開始分解，溫度越高反應(yīng)速率越快，工業(yè)上一般在 850950 ℃ 之間操作，反應(yīng)器爐內(nèi)襯耐火磚，但溫度再高會(huì)使燒渣熔化，物料熔結(jié)會(huì)影響正常操作。 Fe2O3的熔點(diǎn) 1560 ℃ ， FeO的熔點(diǎn)1377 ℃ 。 例 2 煅燒石灰石制取 CO2及 CaO的反應(yīng)： CaCO3 = CaO + CO2 是一個(gè)不可擬的吸熱反應(yīng)，通?？咳紵固亢蜔o煙煤供給熱量，理論上常壓下 800℃ 開始分解，溫度越高反應(yīng)速率越快，可以縮短煅燒時(shí)間，工業(yè)上控制在 11001200 ℃ 范圍之內(nèi)，溫度再過高，可能會(huì)出現(xiàn)熔融狀態(tài)，發(fā)生掛壁或結(jié)瘤。而且還會(huì)使石灰石變成堅(jiān)硬不易消化的“過燒石灰”。 （ 3）可逆吸熱反應(yīng) ???????????????? ????)()(1)()()(1)()()(12111122112211 yfKyfyfkyfkyfkyfkyfkyfkryA ?隨溫度的升高， k1升高， 升高， 升高， 也升高 總的結(jié)果，隨溫度的升高，總的反應(yīng)速率提高。因此，對(duì)于可逆吸熱反應(yīng)，也應(yīng)盡可能在較高溫度下進(jìn)行，這樣既有利于提高平衡轉(zhuǎn)化率，又可提高反應(yīng)速率。同時(shí)，也應(yīng)考慮一些因素的限制。 ?yKyK????????? )( )(112yfKyfy?例如，天然氣的蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng) 是可逆吸熱反應(yīng)，提高溫度有利于提高反應(yīng)速率并提高甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率，但考慮到設(shè)備材質(zhì)等條件限制，一般轉(zhuǎn)化爐內(nèi)溫度小于 800850℃ 。 224 HCOOHCH ???（ 4）可逆放熱反應(yīng) ???????????????? ????)()(1)()()(1)()()(12111122112211 yfKyfyfkyfkyfkyfkyfkyfkryA ?隨溫度的升高， k1升高， 降低， 降低， 也降低 總的結(jié)果，反應(yīng)速率受兩種相互矛盾的因素影響。 ?yKyK????????? )( )(112yfKyfy?? 溫度較低時(shí)，由于 數(shù)
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