化学动力学6.7复杂反应

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1、第七节典型的复杂反应许多反应往往有多个基元反应，包括平行HJ对峙I复杂反应的反应级数往往与计量系数不一致复杂反应的速率方程，有的能积分求解，较复杂的难以积分，或无解析解。处理方法AG连续(1)近似处理（2）计算机求数值解一．对峙反应（Opposionreaction）1–1级对峙Ak2k1Gt=0at=ta–xx1．速率方程=k1a–(k1+k2)x积分形式x=0x=x一．对峙反应（Opposionreaction）用平衡浓度简化方程：平衡时r正=r负k1(a–xe)=k2xek1a=(k1+k2)xe代入上式xe为G的平衡浓度此式可求得(k1+k2

2、)由求k1和k2线性形式：ln(xe–x)=–(k1+k2)t+lnxe一．对峙反应（Opposionreaction）例已知反应k1Ak2Gk1=10–4s–1，k2=0.2510–4s–1，开始时只有A，求（1）cA=cG时的时间（2）若c0,A=1mol/L，求6000s后的cA和cG解(1)xe=0.8at=7847s(2)当a=1mol/Lxe=0.8cG=x=0.422mol/LcA=1–x=0.578mol/L一．对峙反应（Opposionreaction）2．对峙反应c~t曲线特点cAcGct一．对峙反应（Opposionreact

3、ion）3．对峙反应温度问题吸热反应动力学：T，k热力学：>0T，KT，有利放热反应动力学：热力学：T，k，rT，K，r有一最佳温度rTTm已知放热反应，E1，E2为活化能，平衡常数K与温度T关系为(H=E1–E2)，若指定转化率为x，求最佳反应温度。AE2E1G？？思考？一．对峙反应（Opposionreaction）二．平行反应(Parallelreaction）产物最多的反应希望得到的产物主反应：副反应目标产物：非目标产物1－1平行反应k2k1AGHt=0at=txzy1．速率方程G二．平行反应(Parallelreac

4、tion）积分式1．速率方程对A：对G：对H：或z=a–x–y联立二个方程，求k1和k2二．平行反应(Parallelreaction）(1)求k1和k2(2)若两反应指前因子相同，已知Ea1=80kJ/mol，求Ea2例800K时，A消耗99％需837s，[G]/[H]=5.88k1GEa1k2HEa2AEa2=91.82kJ/mol解(1)k1=0.80103sk2=4.70103s(2)二．平行反应(Parallelreaction）2．平行反应c~t曲线特点cActcGcH二．平行反应(Parallelreaction）3．平行反应的

5、温度问题HAGE2E1G为目标产物(1)E1>E2选择高温(2)E1E2，E3选择高温(2)E1

6、ereaction)1．速率方程积分式对A：对G：对H：积分，或z=a–x–y三．连续反应(Consecutivereaction)思考？思考？（1）当k2k1时，y=?（2）如何求1－1级连续反应速率常数？习题21中，k1=?k2=?三．连续反应(Consecutivereaction)2．连续反应c~t曲线特点cAcGctcHk1/k2较大时cAcGctcHk1/k2较小时三．连续反应(Consecutivereaction)3．连续反应的温度和时间问题若中间产物为目标产物，尽可能使k1，k2k1k2AGHE1E2温度选择若E1>E2T有

7、利E1

8、3kJ/mol2．链传递（propagation）四．链反应(Chainreaction)——有自由基参与的