化學(xué)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)(1)(編輯修改稿)
2025-02-09 07:45 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 義是：當(dāng)反應(yīng)物的濃度均為單位濃度時(shí)， k 相當(dāng)于 反應(yīng)速率 k 的單位隨著反應(yīng)級(jí)數(shù)的不同而不同。 它的數(shù)值與反應(yīng)物的濃度無關(guān)。在催化劑等其他條件確定時(shí)， k 的數(shù)值僅是溫度的函數(shù)。 k 的數(shù)值直接反映了反應(yīng)速率的快慢，是確定反應(yīng)歷程、設(shè)計(jì)合理的反應(yīng)器等的重要依據(jù)。 對(duì)恒容氣相反應(yīng) , 恒Ｔ時(shí)濃度 CB的變化表現(xiàn)為分壓 pB的變化。 故可用分壓的變化率來表示速率方程。 用氣體組分的分壓表示速率方程 ?APAApA pkdtdpv)()( ???或 ?AcAAcA CkdtdCv)()( ???T、 V一定時(shí) ： 注意： 數(shù)值不同， 數(shù)值不同。 )()( pACA vv 、)()( pACA kk 、例如反應(yīng)：Ａ (g) → P 一、零級(jí)反應(yīng) 反應(yīng)速率方程中，反應(yīng)物濃度項(xiàng)不出現(xiàn)，即 反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度無關(guān) ，這種反應(yīng)稱為零級(jí)反應(yīng)。 常見的零級(jí)反應(yīng)有 表面催化反應(yīng)和酶催化反應(yīng) ，這時(shí)反應(yīng)物總是過量的，反應(yīng)速率決定于固體催化劑的有效表面活性位或酶的濃度。 W 3 2 22 N H ( g ) N ( g ) 3 H ( g )????? ?催化劑167。 速率方程的積分形式 零級(jí)反應(yīng)的微分和積分式 ktCCkCCtkdtdCAAAAAA???????0,0,或：?零級(jí)反應(yīng)的特點(diǎn) (1)CA與 t 呈線性關(guān)系 (3)速率常數(shù) k 的單位為 [濃度 ][時(shí)間 ]1 (2)半衰期與反應(yīng)物起始濃度成正比： kCt A20,2/1 ?二、一級(jí)反應(yīng) （ first order reaction） 反應(yīng)速率只與 反應(yīng)物濃度的一次方成正比 的反應(yīng)稱為一級(jí)反應(yīng)。 22 6 22 2 4 22 688 86 2 88Ra Ra H e [ Ra ] r k??? ? ? 常見的一級(jí)反應(yīng)有放射性元素的蛻變、分子重排、五氧化二氮的分解等。 2 5 2 4 2 2 51N O N O O [ N O ]2rk??? ? ?設(shè)有某一級(jí)反應(yīng)： AP????速率方程的微分式為： 積分式：① ktAAAAeCCCCkt???0,0,lnAAA kCdtdC ???? ② 另 一種 形式 Axkt??11ln0,0,AAAA CCCX ??定義轉(zhuǎn)化率 0,)1( AAA CXC ??則AACCkt 0,ln?代入 得 一級(jí)反應(yīng)的特點(diǎn) 1. lnCA 與 時(shí)間 t 呈線性關(guān)系。 2. 半衰期 是一個(gè)與反應(yīng)物起始濃度無關(guān)的常數(shù) 1/2t k 的單位為 [時(shí)間 ]1，時(shí)間 t 可以是秒 (s)，分 (min)，小時(shí) (h)，天 (d)和年 (a)等。 kkt /6 9 ??三、二級(jí)反應(yīng) (second order reaction) 反應(yīng)速率方程中，濃度項(xiàng)的指數(shù)和等于 2 的反應(yīng)稱為二級(jí)反應(yīng)。 2( 1 ) A B P [ A ] [ B ]rk? ??? ? ?例如，有基元反應(yīng)： 常見的二級(jí)反應(yīng)有乙烯、丙烯的二聚作用，乙酸乙酯的皂化，碘化氫和甲醛的熱分解反應(yīng)等。 22( 2 ) 2 A P [ A ]rk??? ? ?速率方程的微分式為 ： 2AAA kCdtdC ????積分式： 0,11AACCkt ??① 只有一種反應(yīng)物的反應(yīng) A→P 2ABAAA kCCkCdtdCv ????0,11AA CCkt ??（ i）若 CA,0= CB,0 , 則 CA= CB ② 有兩種反應(yīng)物的反應(yīng) A + B → P BAAA CkCdtdCv ???)()(ln10,0,0,0,0,0, yCCyCCCCktBAABBA ????y為經(jīng)時(shí)間 t后反應(yīng)掉的濃度。 積分可得 : （ ii）若 CA,0≠C B,0 ,則 CA≠C B )1(, 0,0,0,AAAAAAA XCCCCCX ?????得代入0,11AA CCkt ???AAA XXCkt???110,時(shí)當(dāng) 21?AX形
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