化學(xué)動(dòng)力學(xué)ppt課件(2)-資料下載頁
2025-05-06 12:13本頁面
【正文】 m和 cB,m的值與 k2/k1關(guān)系較大。 ⑵ 單向連串反應(yīng)速率由速控步 (最慢 )速率決定。 若 k2k1，則 cB,m→0 ， → (dcB/dt)≈0； 此時(shí) A→B為速控步 : r = k1cA,0exp(k1t) 若 k1k2，則 B → P為速 控步 : r = k2cA,0exp(k2t) 因?yàn)?k1很大，所以， cP t cA t cB t c t k2k1時(shí) ,反應(yīng)物 濃度與時(shí)間的關(guān)系示意圖 0)e x p ( 10,AA ??? tkcc在短時(shí)間內(nèi)， A完全轉(zhuǎn) 化為 B。 五、鏈反應(yīng)與穩(wěn)態(tài)近似法 鏈反應(yīng)：光、熱、輻射等 引發(fā)后自動(dòng)進(jìn)行的反應(yīng) 三個(gè)基本步驟： ① 鏈的引發(fā)：穩(wěn)定分子 → 自由基（能量高） —— 含未成對(duì)電子的粒子 ② 鏈的傳遞：自由基 +穩(wěn)定分子 → 新自由基 +新穩(wěn)定分子 ③ 鏈的終止：自由基 +自由基 → 穩(wěn)定分子 （能量低） 日光 H2(g) + Cl2(g) ==== 2HCl(g) 實(shí)驗(yàn)測(cè)得 HCl(g)的生成速率為 21ClHH ClH Cl 22dd ckctcr ??設(shè)反應(yīng)機(jī)理為： （ 1） （ 2） （ 3） （ 4） 引發(fā)： Cl2(g) —→ Cl + Cl 光子 k1 Cl + H2(g) —→ HCl(g) + H H + Cl2(g) —→ HCl (g) + Cl 傳遞： k2 k3 終止： Cl +Cl + M—→ Cl2(g) + M k4 ?? ??? HCl3ClH2H ClH Cl 22dd cckccktcr0dd0dd0dd HClB ???? ?? tctctc 和21Cl41Cl2Cl4Cl12Cl4ClH3HCl2Cl1Cl)(02222dd22222ckkcckckckcckcckcktc???????????????0dd22 ClH3HCl2H ?????? cckccktc21ClH21ClH21412ClH2H C l 22222 )(22 ckccckkkcckr ????穩(wěn)態(tài)近似 自由基的生成速率與消耗速率近似相等。 速控步驟 、 平衡假設(shè) 和 穩(wěn)態(tài)近似 —— 三種化學(xué)動(dòng)力學(xué)的近似處理方法 如設(shè)反應(yīng) A + X === Y的 歷程為： k1 k1 ① A F ② F + X Y k2 若 k1+k2cXk1，則可對(duì)中間產(chǎn)物 F作穩(wěn)態(tài)近似： X21A1FFX21A1F 0)(ddckkckccckkcktc?????????X21XA21XF2Yddckkcckkccktcr????總反應(yīng)速率為： ▲ 若： k1k2cX，則： XA12XA121 )( ccKkcckkkr ??該結(jié)果與直接使用平衡假設(shè)的結(jié)果完全一致， 此時(shí)反應(yīng)②為速控步； 穩(wěn)態(tài)近似條件 ： k1+k2cX k1 當(dāng) k1k2cX時(shí)，必有： k1k1，這是 平衡假設(shè) 的條件 ： k1k2cX —— 維持平衡的條件 k1k1 —— 快速建立平衡的條件 2. 支鏈反應(yīng)與爆炸界限 爆炸：熱爆炸和支鏈爆炸（兩類） 支鏈反應(yīng)：消耗一個(gè)自由基，產(chǎn)生多個(gè)自由基 1→2→4→8 ，瞬間爆炸 教材 P379的爆鳴反應(yīng)。 實(shí)驗(yàn)： 壓強(qiáng)對(duì) 爆炸有影響，低不爆，高也不爆 T/ K p/ Pa 773 673 873 低界限 高界限 第三限 無爆區(qū) 爆炸區(qū) 式（ 740）： gwA22A21)1( kkckckkr?????，直鏈反應(yīng)， 1??2Akcr ?? 1，支鏈反應(yīng)， 0， )1(A2 ??ck0)1( gwA2 ???? kkck ?當(dāng) 時(shí)， r →∞，發(fā)生爆炸 gw kk ? |)1(| A2 ??ck若 ，則 r 有限，不爆炸 低壓時(shí)， kw很大，滿足上述條件，有極限； 高壓時(shí)， kg很大，也滿足上述條件，有極限； 壓強(qiáng)再高，散熱困難，發(fā)生熱爆炸，第三限。 化合物 A能分解成 B和 C， 在某指定溫度下 ， 測(cè)得不同時(shí)間 A、 B、 C的濃度如下： t/h 0 10 20 30 40 50 60 ∞ cA/mol?L― 1 1 0 cB/mol?L― 1 0 1 cC/mol?L― 1 0 0 該反應(yīng)的類型是： A、 對(duì)峙反應(yīng) B、 平行反應(yīng) C、 連續(xù)反應(yīng) D、 支鏈反應(yīng) C、 連續(xù)反應(yīng) 下列反應(yīng)中 ， 歷程是支鏈反應(yīng)的是： A. H2（ g） + Cl2（ g） = 2HCl（ g） B. H2（ g） + Br2（ g） = 2HBr（ g） C. H2（ g） + I2（ g） = 2HI（ g） D. H2（ g） + 1/2O2（ g） = H2O 某平行反應(yīng) （ 1） A→ B和 （ 2） A→ C， 已知 k1 =― 1， k2 =― 1， 當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到第 4秒時(shí) ， 兩 種產(chǎn)物濃度的比值 cB/cC是為 。 連續(xù)反應(yīng) A→B→C， 兩個(gè)速率常數(shù)分別是 k1 = ― 1， k2 = ― 1， 達(dá)到 dcB/dt = 0(或中間物濃度達(dá)最大值 ） 的時(shí)間是 。 22 1 11 lnmktk k k??2211, , 02()kkkB m Akcck?? HI（ g） 的合成機(jī)理如下： 總反應(yīng)的速率方程為 。 22321IH cckkk6. HCl氣相合成的鏈反應(yīng)機(jī)理如下： 該反應(yīng)的速率方程 為 。 ?dtdc H C l2/12/1412 22)(2 ClH cckkk 化合物 A能分解成 B和 C， 在某指定溫度下 ， 測(cè)得不同時(shí)間 A、 B、 C的濃度如下： t/h 0 10 20 30 40 50 60 ∞ cA/mol?L― 1 1 0 cB/mol?L― 1 0 1 cC/mol?L― 1 0 0 該反應(yīng)的類型是： A. 對(duì)峙反應(yīng) B. 平行反應(yīng) C. 連續(xù)反應(yīng) D. 支鏈反應(yīng) C 連續(xù)反應(yīng) A在有催化劑 K存在時(shí)發(fā)生分解 ， 得產(chǎn)物 B。 反應(yīng)機(jī)理為： （ 1） A + K → X （ 2） X → A + K （ 3） X → B + K 其中 X表示 A和 K所生成的中間物 。 設(shè)對(duì) X可實(shí)行穩(wěn)態(tài)假設(shè) ，三個(gè)元反應(yīng)的速率常數(shù)分別是 k k k3， 則總反應(yīng)的速率方程為 。 AK3231B cckkkkdtdcr???
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