化學反應過程及設備

中央電大開放教育專科應用化工技術(jìshù)專業(yè)

化學反應過程與設備課程輔導課件

輔導時間：2013年9月-12月輔導教師：余歡

精品資料第一(dìyī)講

本講內(nèi)容：1.化學反應過程與設備概述2.化學反應器的分類(fēnlèi)3.化學反應器的操作方式、基本方法4.均相反應的基本概念5..反應動力學精品資料1.緒論(xùlùn)

1.1化學反應與設備概述任何化學品的生產(chǎn)，都離不開三個階段：原料預處理、化學反應(huàxuéfǎnyìng)、產(chǎn)品精制?；瘜W反應(huàxuéfǎnyìng)過程是化工生產(chǎn)過程的核心物理過程的原理和操作設備——《流體流動與傳熱》和《傳質與分離技術》化學反應(huàxuéfǎnyìng)過程的原理和反應設備——《化學反應(huàxuéfǎnyìng)過程與設備》，屬于化學反應(huàxuéfǎnyìng)工程的范疇

精品資料★化學反應(huàxuéfǎnyìng)過程與設備研究的目的研究目的：使化學工業(yè)生產(chǎn)中的反應過程最優(yōu)化。

（1）設計最優(yōu)化：由給定的生產(chǎn)任務，確定反應器的型式和適宜的尺寸及其相應的操作(cāozuò)條件（2）操作(cāozuò)最優(yōu)化：在反應器投產(chǎn)運行之后，還必須根據(jù)各種因素和條件的變化作相應的修正，以使它仍能處于最優(yōu)的條件下操作(cāozuò)精品資料★化學反應過程與設備的研究(yánjiū)內(nèi)容從實驗室開發(fā)到工業(yè)生產(chǎn)存在放大(fàngdà)效應。在工業(yè)反應器中實際進行的過程不但包括有化學反應，還伴隨有各種物理過程，如熱量的傳遞、物質的流動、混和和傳遞等，所有這些傳遞過程使得反應器內(nèi)產(chǎn)生溫度分布和濃度分布，從而影響反應的最終結果。精品資料化學動力學特性的研究：在實驗室的小反應(fǎnyìng)器內(nèi)進行，完全排除傳遞過程的影響。流動、傳遞過程對反應(fǎnyìng)的影響處理整個反應(fǎnyìng)工程的問題需要具備三個方面的知識（三傳一反）：a.化學反應(fǎnyìng)的規(guī)律（反應(fǎnyìng)動力學）；b.傳遞過程的規(guī)律（質量、熱量和動量的傳遞）；c.上述兩者的結合。精品資料化學反應過程(guòchéng)與設備的研究作用作用：（1）反應器的合理(hélǐ)選型（2）反應器操作的優(yōu)選條件（3）反應器的工程放大精品資料化學反應過程(guòchéng)與設備的基本研究方法以相似論和因次論為基礎的經(jīng)驗法基本程序：確定影響因素(yīnsù)；用因次分析法確定準數(shù)；實驗數(shù)據(jù)回歸，得出準數(shù)關聯(lián)式；根據(jù)相似論，用準數(shù)關聯(lián)式進行放大。精品資料數(shù)學模型法數(shù)學模型方法用數(shù)學模型來分析和研究化學反應過程與設備的工程問題。數(shù)學模型就是用數(shù)學語言來表達過程各種變量(biànliàng)之間的關系。數(shù)學模型方法的一般過程:基本特征是過程的分解和過程的簡化將化學反應器內(nèi)進行的過程分解為化學反應過程和物理傳遞過程，然后分別研究化學反應規(guī)律和傳遞過程規(guī)律。經(jīng)過合理簡化，這些子過程都能建立數(shù)學方程表述，化學反應過程的性質、行為和結果通過方程的聯(lián)立求解獲得。

精品資料合理地簡化來源于對過程有深刻的、本質的理解。要求：不失真；能滿足應用的要求；能適應當前實驗條件，以便進行模型鑒別和參數(shù)估值;能適應現(xiàn)有計算機的能力。數(shù)學模型方法的實質將復雜的實際過程按等效性原則做出合理的簡化，使之易于數(shù)學描述。實驗是基礎，數(shù)學方法和計算技術是成功(chénggōng)的關鍵。精品資料1.2化學反應(huàxuéfǎnyìng)器的分類按物料的聚集狀態(tài)分均相：氣相：如石油烴管式裂解爐液相：如乙酸丁酯的生產(chǎn)非均相：g-l相：如苯的烷基化g-s相：如合成氨l-l相：如已內(nèi)酰胺縮合l-s相：如離子交換(lízǐjiāohuàn)g-l-s相：如焦油加氫精制實質是按宏觀動力學特性分類，相同聚集狀態(tài)反應有相同的動力學規(guī)律。均相反應，反應速率主要考慮溫度、濃度等因素，傳質不是主要矛盾；非均相反應過程，反應速率除考慮溫度、濃度等因素外還與相間傳質速率有關。精品資料據(jù)反應器結構(jiégòu)分（a）管式反應器；（b）釜式反應器；（c）板式塔；（d）填料塔；（e）鼓泡塔；（f）噴霧塔；（g）固定床反應器；（h）流化床反應器；（i）移動床反應器；（j）滴流床反應器實質是按傳遞過程(guòchéng)的特征分類，相同結構反應器內(nèi)物料具有相同流動、混和、傳質、傳熱等特征。精品資料根據(jù)溫度條件和傳熱(chuánrè)方式分類根據(jù)溫度條件(tiáojiàn)分：等溫、非等溫式反應器根據(jù)傳熱方式分絕熱式：不與外界進行熱交換外熱式：由熱載體供給或移走熱量，又有間壁傳熱式、直接傳熱式、外循環(huán)傳熱式之分。蒸發(fā)傳熱式：靠揮發(fā)性反應物、產(chǎn)物、溶劑的蒸發(fā)移除熱量。精品資料按操作(cāozuò)方式分分批(或稱間歇)式操作一次性加入反應物料，在一定條件下，經(jīng)過一定的反應時間，達到所要求的轉化率時，取出全部物料的生產(chǎn)過程。屬非定態(tài)過程，反應器內(nèi)參數(shù)隨時間而變。適用：小批量、多品種的生產(chǎn)過程。半分批(或稱半連續(xù))式操作原料與產(chǎn)物只要其中的一種為連續(xù)輸入(shūrù)或輸出而其余則為分批加入或卸出的操作。屬于非定態(tài)過程，反應器內(nèi)參數(shù)隨時間而變，也隨反應器內(nèi)位置而變。連續(xù)式操作連續(xù)加入反應物料和取出產(chǎn)物的生產(chǎn)過程。屬定態(tài)過程，反應器內(nèi)參數(shù)不隨時間而改變，適于大規(guī)模生產(chǎn)。11精品資料1.3化學反應器的操作(cāozuò)方式間歇式操作：一次性投料、卸料，反應物系數(shù)參數(shù)（濃度或組成等）隨時間變化。連續(xù)操作：原料不斷加入，產(chǎn)物不斷引出，反應物內(nèi)物系參數(shù)均不隨時間變化。半間歇操作：半連續(xù)（或半間歇）兼有以上兩種過程(guòchéng)的特點，情況比較復雜。精品資料2.均相反應(fǎnyìng)動力學基礎

2.1基本概念（1）化學計量(jìliàng)方程化學反應方程如：N2+3H2=2NH3化學計量方程為：2NH3-2N2-3H2=0一般式：aA+bB+cC+…=0a,b,c…稱為計量系數(shù)，對產(chǎn)物為正，反應物為負。化學計量方程僅僅表示了參與反應的各物質間的量的變化關系，并不代表實際反應歷程(反應機理)。精品資料均相反應－－在均一液相或氣相中進行(jìnxíng)的反應均相反應動力學是解決均相反應器的選型、操作與設計計算所需的重要理論基礎！研究均相反應的首先掌握反應動力學精品資料（2）化學反應速率(sùlǜ)及其表示對于均相反應(fǎnyìng)aA+bB=rR+sS反應(fǎnyìng)速率定義為：我們選中哪個組分求反應速率，就稱做是著眼組分式中rA取負值表示反應物消失的速率精品資料因為反應物在化學反應過程(guòchéng)中不斷消耗，所以為避免反應速率出現(xiàn)負值，在反應速率前加個負號。而若A為產(chǎn)物則為：對于物料體積變化較小的反應，液相反應即使不是等摩爾反應體積變化也都很小都可以看做是恒容反應，即可視為恒容反應，V可視作恒定值，則n/V=CA反應速率還可用濃度表示V直接除到微分(wēifēn)式里，摩爾數(shù)除以體積就是摩爾濃度C反應式就變的更簡單。（2）化學反應速率及其表示精品資料對于反應：aA+bB=rR+sS，若無副反應，則反應物與產(chǎn)物的濃度變化應符合化學計量(jìliàng)式的計量(jìliàng)系數(shù)關系，可寫成：前提(qiántí)是恒容反應（2）化學反應速率及其表示精品資料或可說，我們用不同的著眼級分來描述化學反應速率，那么反應速率與計量(jìliàng)系數(shù)之比是相等的。若以濃度(nóngdù)表示則為：（2）化學反應速率及其表示精品資料實驗研究得知(dézhī)，均相反應速率取決于物料的濃度和溫度，反應速率符合下述方程，稱之為冪數(shù)型動力學方程，是經(jīng)驗方程。冪數(shù)型動力學方程(fāngchéng)和雙曲型動力學方程(fāngchéng)式中kA稱作反應速率常數(shù)；α、β是反應級數(shù)。1）冪數(shù)型動力學方程aA+bB=rR+sS反應速率定義為：（2）化學反應速率及其表示精品資料對于(恒容)氣相反應，由于分壓與濃度(nóngdù)成正比，也可用分壓來表示。注意各參數(shù)的量綱單位(dānwèi)要一致，若分壓的單位(dānwèi)為Pa，則kp的單位(dānwèi)：（2）化學反應速率及其表示精品資料2）雙曲型動力學方程(fāngchéng)H2＋Br22HBr實驗(shíyàn)得知此反應系由以下幾個基元反應組成：如：氫氣與溴反應生成溴化氫（2）化學反應速率及其表示精品資料實驗得知H2和Br2反應生成(shēnɡchénɡ)溴化氫反應由幾個基元反應組成計量(jìliàng)方程反應歷程（機理）計量方程僅表示參與反應的各物質間的量的變化關系與實際反應歷程（反應機理）無關整個反應為非基元反應而每一步都是一個基元反應。基元反應中反應物分子或離子的個數(shù)稱為分子數(shù)。左邊的反應中除第一步反應的分子數(shù)是1其它都是2化學計量式僅表示參與反應的各物質間的量的變化關系，與實際反應歷程(反應機理無關)。（2）化學反應速率及其表示精品資料第一步鏈引發(fā)第二步鏈傳遞對于化學反應的機理的研究是困難(kùnnɑn)的：中間物種濃度低、壽命短捕捉困難(kùnnɑn)，又不具備正?；衔锏男再|，就算捕捉到也難測定?！喾磻獧C理就有一定的不確定性。我們是通過實驗求動力學參數(shù)，反過來驗證機理是否反正確，是正確的往往稱做本征動力學方程。如果已知反應機理，則可根據(jù)一定的假設，推導出反應的速率方程。（2）化學反應(huàxuéfǎnyìng)速率及其表示精品資料如果反應物分子在碰撞中一步直接(zhíjiē)轉化為生成物分子，則稱該反應為基元反應，反之為非基元反應。基元反應--計量方程與實際(shíjì)反應歷程一致；非基元反應—與實際(shíjì)反應歷程不一致的。通常規(guī)定計量系數(shù)之間不含1以外的任何公因子，以避免計量方程的不確定性。（2）化學反應速率及其表示精品資料（3）單一(dānyī)反應單一反應：只用一個化學計量方程(fāngchéng)可以表示出反應體系的計量關系的反應。復合反應：是有幾個反應同時進行的用幾個動力學方程(fāngchéng)才能描述的反應。精品資料（3）單一(dānyī)反應RAS平行反應RAS連串反應RAS平行連串反應T常見(chánɡjiàn)的復合反應有精品資料（3）單一(dānyī)反應表2－1列舉了一些不同反應的動力學方程(fāngchéng)，式中濃度項的冪次有的與計量系數(shù)不一致，是因為有的是單一反應有的是復合反應。精品資料對于基元反應：αA+βB=rR+sS

分子(fēnzǐ)數(shù)：基元反應中反應物分子(fēnzǐ)或離子的個數(shù)。對于基元反應來講α,β必須是正整數(shù)，α+β是基元反應的分子(fēnzǐ)數(shù)，不能大于3（根據(jù)碰撞理論，α+β的取值不能大于3，必須是一個小于等于3的正整數(shù)）。（3）單一反應(fǎnyìng)

——分子數(shù)

精品資料（3）單一反應(fǎnyìng)

——反應(fǎnyìng)級數(shù)反應級數(shù)――指動力學方程中濃度項的冪數(shù)，如式中的α和β，α和β分別(fēnbié)稱作組分A和組分B的反應級數(shù)α+β=n，n是基元反應的總反應級數(shù)。AR與2A2R意義不同，前者–rA=kACA后者–rA=kACA2精品資料（3）單一(dānyī)反應

——反應級數(shù)非基元反應(fǎnyìng)：

aA+bB=rR+Ss

α+β=n，n為非基元反應的總反應級數(shù)，取值可以是小于或等于3的任何數(shù)，α和β的值與計量系數(shù)a和b的值無關。取值是通過實驗測定的。精品資料（3）單一反應(fǎnyìng)

——反應(fǎnyìng)級數(shù)相同點：非基元反應中的反應級數(shù)與基元反應中的分子數(shù)，取值n≤3；α、β仍稱做反應物A或B的反應級數(shù)。不同點：非基元反應n的取值還可以是負數(shù)、0、小數(shù)；分子數(shù)是專對基元反應而言的，非基元過程因為不反映(fǎnyìng)直接碰撞的情況，故不能稱作單分子或雙分子反應。

區(qū)分反應級數(shù)和反應的分子數(shù)。精品資料（3）單一(dānyī)反應

——反應級數(shù)動力學方程也可用分壓表示(biǎoshì)對于：aA+bB=rR+sS精品資料（3）單一(dānyī)反應

——反應級數(shù)可逆反應(kěnì-fǎnyìng)速率方程的表示對于：aA+bBrR+sS反應級數(shù)的大小反映了該物料濃度對反應速率影響的程度。級數(shù)愈高，則該物料濃度的變化對反應速率的影響愈顯著。精品資料（3）單一反應(fǎnyìng)

——速率常數(shù)K化學反應速率方程體現(xiàn)了濃度和溫度兩方面的影響，濃度的影響體現(xiàn)在濃度項上，反應級數(shù)(jíshù)表明了反應速率對濃度變化的敏感程度。溫度的影響則是由速率常數(shù)k體現(xiàn)的，根據(jù)阿倫尼烏斯方程精品資料（3）單一反應(fǎnyìng)

——速率常數(shù)K式中k0――頻率因子或指前因子E――活化能，J或J/molR――通用氣體常數(shù)，(國際單位)8.314J/mol·KT――絕對溫度(juéduìwēndù)K，呈指數(shù)變化

k0指前因子或頻率因子，看做與溫度無關的常數(shù)(理論上講溫度是有關的，只是當溫度反應變化時對k0的影響很小)

精品資料（3）單一反應(fǎnyìng)

——速率常數(shù)Kk之所以稱之為常數(shù)，是指當反應溫度不變時，k是個常數(shù)，當反應溫度變化較大(jiàodà)時它就不再是常數(shù)?；罨蹺，根據(jù)過度狀態(tài)理論，反應物生成產(chǎn)物，要超過一個能壘，因此E的取值永遠是正值。精品資料（3）單一反應

——速率(sùlǜ)常數(shù)K溫度對反應速率的影響(yǐngxiǎng)以速度常數(shù)體現(xiàn)，速率常數(shù)用阿倫尼烏斯方程展開。對阿倫尼烏斯方程兩邊取對數(shù)得到以－E/R為斜率以lnk0為截距的一條直線。

精品資料lnk與1/T是直線(zhíxiàn)關系－E/R為斜率lnk0為截距圖2－1通過實驗測出不同溫度(wēndù)下的速率常數(shù)k，作圖根據(jù)截距就可以求出指前因子k0，再根據(jù)直線的斜率求出活化能E對給定的反應，反應速率與溫度的關系在低溫時比高溫時更加敏感

精品資料（3）單一反應(fǎnyìng)

——速率常數(shù)K注意：實驗的溫度范圍不能太窄，否則根本做不出一條直線(zhíxiàn)；用什么溫度范圍求得的活化能，只能用其計算實驗范圍內(nèi)的溫度，否則將不具有代表性；溫度范圍不能太寬。（很可能影響反應機理，活化能就改變了反應速率取決于整個反應機理中最慢的步驟，溫度太寬可能影響到反應步驟的控制速率改變從而導致不再是一條直線(zhíxiàn)，可能是好多條直線(zhíxiàn)，我們稱做補償效應。）精品資料活化能是一個極重要的參數(shù)，它的大小不僅是反應難易程度(chéngdù)的一種衡量，也是反應速率對溫度敏感性的一種標志。從式對數(shù)方程中k與E的關系可以說明這一點。表（2－2）所示則更為直觀，如反應溫度為400℃，活化能E＝41868J/mol時，為使反應速率加倍所需的溫升為70℃，而當E＝167500J/mol時，所需溫升就降為17℃了。表2－2反應溫度和活化能值一定(yīdìng)時使反應速率加倍所需的溫升精品資料（3）單一反應

——速率(sùlǜ)常數(shù)K上表(shànɡbiǎo)表明了反應速率對溫度的敏感性取決于活化能的大小和溫度的高低反應速率與E、R的函數(shù)關系

精品資料2.2等溫衡容過程(guòchéng)1、單一反應(fǎnyìng)動力學方程的建立對于不可逆反應（把它看做恒容反應）aA+bB產(chǎn)物假定其動力學方程為：精品資料1、單一反應(fǎnyìng)動力學方程的建立整理(zhěnglǐ)并積分得只有知道k、n(α+β)的值，才能求得速率方程。求解這類動力學參數(shù)的常在已知的濃度CA隨時間t的數(shù)據(jù)的基礎上，采用微分法和積分法。

精品資料1、單一(dānyī)反應動力學方程的建立微分(wēifēn)法微分法：直接利用動力學方程標繪，得到的實驗數(shù)據(jù)是否與此動力學方程相擬合。對于不可逆反應（把它看做恒容反應）aA

rR精品資料1、單一反應動力學方程(fāngchéng)的建立只要求出k和n的值就可以得到這個不可逆反應(kěnì-fǎnyìng)的速率方程。要想求得動力學參數(shù)k和n就要通過實驗得出一系列對應濃度和時間的值。精品資料1、單一反應(fǎnyìng)動力學方程的建立微分法求解反應動力學方程(fāngchéng)的程序假定機理列出動力學方程實驗數(shù)據(jù)CA－t作圖求對應時間點的斜率：對速率方程兩邊取對數(shù)進而求出n和k精品資料1、單一(dānyī)反應動力學方程的建立1、CA對t作圖2、斜率(xiélǜ)即為反應速率3、對速率方程兩邊取對數(shù)得ln(-rA)=nlnCA+lnk作圖，斜率(xiélǜ)為n，截距為k精品資料1、單一(dānyī)反應動力學方程的建立通過實驗取得t對應(duìyìng)CA的數(shù)據(jù)計算出重復實驗可以得到一系列的速率常數(shù)值精品資料1、單一反應(fǎnyìng)動力學方程的建立根據(jù)阿倫尼烏斯方程兩邊取對數(shù)(duìshù)求出指前因子k0和活化能E兩邊取對數(shù)注意：要求實驗要盡可能做的準確，否則誤差太大。將實驗得到的數(shù)據(jù)不同t下的k值畫出的直線，其斜率為－E/R而R是已知的常數(shù)從而求出活化能E，再根據(jù)截距l(xiāng)nk0求出指前因子k0，精品資料1、單一(dānyī)反應動力學方程的建立積分法是根據(jù)對一個反應的初步認識，先推測一個動力學方程的形式，經(jīng)過積分和數(shù)學運算后，在某一特定坐標圖上標繪，將得到表征該動力學方程濃度（C）和時間（t）關系的直線。如果將實驗所得的數(shù)據(jù)標繪出，也能很滿意地得到與上述結果相擬合的直線，則表明所推測的動力學方程是可取的，否則，應該另提出(tíchū)動力學方程再加以檢驗。下面僅以冪數(shù)型的動力學方程為例，討論幾種單一反應的動力學方程的建立。積分法精品資料1、單一反應動力學方程(fāngchéng)的建立積分法是根據(jù)對一個反應的初步(chūbù)認識，先推測一個動力學方程的形式，經(jīng)過積分和數(shù)學運算后，在某一特定坐標圖上標繪，將得到表征該動力學方程濃度（C）和時間（t）關系的直線。如果將實驗所得的數(shù)據(jù)標繪出，也能很滿意地得到與上述結果相擬合的直線，則表明所推測的動力學方程是可取的，否則，應該另提出動力學方程再加以檢驗。下面僅以冪數(shù)型的動力學方程為例，討論幾種單一反應的動力學方程的建立。積分法精品資料1、單一(dānyī)反應動力學方程的建立若實驗數(shù)據(jù)按以上關系也同樣標繪在同一坐標圖中，能得到與上述直線(zhíxiàn)很好擬合的直線(zhíxiàn)，則表明此動力學方程是適合于所研究的反應的。若得到的是一條曲線，則表明此動力學方程不適合所研究的反應，需重新假定α和β值以不可逆反應aArR為例在恒容反應體系中以A為著眼組分的反應速率為：（2－10）精品資料1、單一(dānyī)反應動力學方程的建立若實驗數(shù)據(jù)按以上關系也同樣(tóngyàng)標繪在同一坐標圖中，能得到與上述直線很好擬合的直線，則表明此動力學方程是適合于所研究的反應的。若得到的是一條曲線，則表明此動力學方程不適合所研究的反應，需重新假定α和β值。微分法是求斜率，積分法是對反應式積分，首先假定α分離變量

應用的實驗數(shù)據(jù)一樣，但具體的處理方法不同。

精品資料1、單一反應(fǎnyìng)動力學方程的建立兩邊積分得到（等號左邊(zuǒbian)由CA0到CA積分，等號的右邊由0到t積分）要想得出這個式子積分，首先要假設反應級數(shù)，積分得到一個代數(shù)式，我們先假設反應級數(shù)為2精品資料1、單一(dānyī)反應動力學方程的建立假設反應級數(shù)n＝2后，把濃度的數(shù)值代入積分就可得到一個代數(shù)式，對-kt作圖，應該得到一條直線。以負速率常數(shù)－k為斜率的一條直線。如果做出的圖是一條直線，說明假設是正確的。若作圖的每個數(shù)據(jù)點不在同一條直線上，作圖為一條曲線，那說明我們反應級數(shù)假設錯了，就需要重新假設n，顯然積分法處理(chǔlǐ)這類問題比微分法復雜的多。微分法雖然簡單，但對實驗數(shù)據(jù)的精度要求很高否，若實驗誤差比較大，微分斜率偏差就會很大。積分法對于盡管誤差比較大的實驗數(shù)據(jù)，還是照樣可以處理。精品資料1、單一(dānyī)反應動力學方程的建立對于恒容反應(fǎnyìng)，也可以濃度代替。轉化率：轉化了的著眼組分A的摩爾數(shù)與初始摩爾數(shù)之比或精品資料1、單一(dānyī)反應動力學方程的建立例：A與B發(fā)生液相反應生成S，計量方程(fāngchéng)為aAA+aBBaSS對于A和B都是一級反應，那么反應總級數(shù)就是二級。速率方程(fāngchéng)為：求CA0/CB0=aA/aB和CA0/CB0≠aA/aB時的速率方程積分形式。精品資料1、單一反應動力學方程(fāngchéng)的建立解：(1)當原料的初始濃度之比符合計量比CA0/CB0=aA/aB（按計量比投料）時反應的任意(rènyì)時刻計量系數(shù)之比都等于濃度之比CA0/CB0＝CA/CB＝aA/aBCB＝（aB/aA）CA對于aAA+aBBaSS開始CA0

CB0

CA0/CB0=aA/aB（因為按計量比投料）

精品資料1、單一反應動力學方程(fāngchéng)的建立反應(fǎnyìng)一段時間后反應(fǎnyìng)掉的A的量和反應(fǎnyìng)掉的B的量分別是CA0－CACB0－CB精品資料1、單一(dānyī)反應動力學方程的建立開始(kāishǐ)反應一段時間精品資料1、單一(dānyī)反應動力學方程的建立也就是反應掉的A的量和反應掉的B的量之比等于計量(jìliàng)系數(shù)之比把CA0/CB0=aA/aBCB0=CA0·（aB/aA）代入得：精品資料1、單一反應動力學方程(fāngchéng)的建立而∴反應(fǎnyìng)若按計量比投料，那么反應(fǎnyìng)在任意時刻反應(fǎnyìng)物的濃度之比都等于計量系數(shù)之比。精品資料1、單一反應(fǎnyìng)動力學方程的建立所以(suǒyǐ)反應任何時刻都會是反應若按計量比投料，那么反應在任意時刻反應物的濃度之比都等于計量系數(shù)之比任意時刻：反應物的濃度之比＝投料比＝反應計量系數(shù)之比精品資料1、單一反應動力學方程(fāngchéng)的建立故有∴CB可用CA表示(biǎoshì)反應的速率方程就可簡化為：（因為只能對CA進行定積分，這樣積分變量就統(tǒng)一了）

精品資料1、單一反應(fǎnyìng)動力學方程的建立分離(fēnlí)變量積分得按計量比投料，相當于二級反應相當于對的積分精品資料1、單一反應動力學方程(fāngchéng)的建立(2)不按計量比投料時即初始濃度(nóngdù)之比不符合計量比CA0/CB0≠aA/aB反應前CA0CB0反應一段CACB＝CB0－（aB/aA）·（CA0－CA）對反應速率方程積分CB須得用CA表示反應消耗的A的量CA0－CA反應消耗的B的量（aB/aA）(CA0－CA)aAA+aBBaSS精品資料1、單一反應動力學方程(fāngchéng)的建立又因題目中指出是液相反應，可以(kěyǐ)看做是恒容，則摩爾數(shù)與與濃度成正比反應速率方程可寫成精品資料1、單一反應動力學方程(fāngchéng)的建立對上式分離變量(biànliàng)積分精品資料相當于對的積分變換把化做差的積分(jīfēn)等于積分(jīfēn)的差精品資料那么不按計量(jìliàng)比投料的積分運算則為顯然不按計量(jìliàng)比投料積分結果大不相同，要復雜的多精品資料求取(qiúqǔ)動力學參數(shù)微分法積分法假設反應級數(shù)n分離變量積分代入數(shù)值實驗數(shù)據(jù)分別做圖驗證n得到直線→n假設正確否則重新假設n依據(jù)實驗數(shù)據(jù)做CA-t圖對應點的斜率：-rA對-rA＝kCA兩邊取對數(shù)ln(-rA)=nlnCA+lnk斜率＝n截距k做圖由直線斜率→k假設正確得到n精品資料（1）可逆反應(kěnì-fǎnyìng)(恒容)（假設CS0＝0）式中kCA----------A的消耗速率(sùlǜ)k′CS-------A的生成速率(sùlǜ)速率方程對于一級可逆反應精品資料（1）可逆反應(kěnì-fǎnyìng)(恒容)將CS用CA表示可逆反應A與S是1：1的關系開始S為0，反應到某一時刻A的濃度(nóngdù)為CAS的濃度(nóngdù)為CSA消耗的量CA0－CAS的生成量＝A的消耗量CS＝CA0－CAA除反應消耗可逆反應中還會增加把CS＝CA0－CA代入速率方程精品資料（2）可逆反應(kěnì-fǎnyìng)分離(fēnlí)變量積分精品資料（2）可逆反應(kěnì-fǎnyìng)精品資料當反應達到平衡(pínghéng)時A的濃度不再下降，這時的濃度就叫平衡(pínghéng)濃度CAe式中CA0、CA、CAe都是可測的已知數(shù)

用平衡常數(shù)來表示精品資料（1）可逆反應(kěnì-fǎnyìng)(恒容)當反應(fǎnyìng)達到平衡時，設平衡濃度為CAe和CSe,t精品資料（1）可逆反應(kěnì-fǎnyìng)(恒容)由CA-t的實驗數(shù)據(jù)，則可根據(jù)上式計算速率(sùlǜ)常數(shù)k和k′并由此求出平衡常數(shù)K前提是一級反應，否則對t作圖不是一條直線，就必須重新假設反應級數(shù)再進行積分。精品資料（1）可逆反應(kěnì-fǎnyìng)(恒容)通過(tōngguò)實驗得到不同時刻的濃度值若所作的圖為一條直線，則說明假設是對的，否則就是假設的反應級數(shù)不對。直線的斜率為平衡常數(shù)可以通過實驗得到。這樣由K＝k/k′值和斜率就可以求出k和k′

精品資料(2)復合(fùhé)反應復合反應：一個反應體系需要兩個或兩個以上的計量方程描述的反應稱為復合反應。由兩個以上的計量方程，才能把反應計量關系描述清楚。注意(zhùyì)區(qū)分復合反應與非基元反應復合反應又分為平行反應連串反應和平行連串反應。精品資料(2)復合(fùhé)反應化學反應連串反應復合反應平行反應平行連串反應單一反應精品資料總收率瞬時收率總選擇性瞬時選擇性得率精品資料總收率Φ＝反應前后目的產(chǎn)物P的物質的量之差/反應物反應前后物質的量之差對于恒容反應總收率Φ＝反應前后目的產(chǎn)物P的濃度之差/反應物A反應前后濃度之差瞬時收率φ＝某一瞬間目的產(chǎn)物P的變化量（摩爾數(shù)或濃度）/反應物A的消耗量（摩爾數(shù)或濃度）得率xP＝轉化(zhuǎnhuà)為產(chǎn)物P的物質