第二章均相反應動力學基礎5

化學熱力學--化學反應能否進行及進行到何種程度；化學反應動力學--化學反應以怎樣的形式和速率進行；微觀動力學（Microkinetics）宏觀動力學（Macrokinetics)化學反應工程研究的核心問題--工業(yè)反應器的各種因素（反應器的型式、操作方式等）對反應速率的影響；化學反應工程研究的目的--化學反應在工業(yè)裝置上的有效實施；第二章均相反應動力學基礎Chapter2TheBasisofhomogeneousreactionkinetics無論是化學工業(yè)還是冶金、石油煉制和能源加工等工業(yè)過程，均采用化學方法將原料加工成為有用的產品。生產過程包括如下三個組成部分：

第①和③兩部分屬于單元操作的研究范圍；而②部分是化學反應工程的研究對象，是生產過程的核心。

化學反應工程是一門研究涉及化學反應的工程問題的學科。主要任務：對于已經在實驗室中實現(xiàn)的化學反應，如何將其在工業(yè)規(guī)模上實現(xiàn)。研究內容：研究化學反應速率與反應條件之間的關系（化學反應動力學），著重研究傳遞過程對宏觀化學反應速率的影響，研究不同類型反應器的特點及其與化學反應結果之間的關系。從學科上講：化學反應規(guī)律屬于化學學科，物理過程屬于工程學科?；瘜W反應工程是這個兩個學科的匯合，它是研究化學過程和物理過程相結合而產生出新的現(xiàn)象和規(guī)律。1、化學反應工程包括化學反應和物理過程，工業(yè)規(guī)模的反應器主要的物理過程包括？答：“流體流動”、“流動混合”、“傳質過程”、“傳熱過程”。（化工原理知識）2、從學科上講，化學反應規(guī)律是化學動力學領域，物理過程規(guī)律屬于化學工程領域，化學反應工程是將兩者有機結合，談談兩者在反應工程中的本質關系？答：物理過程和反應過程同時發(fā)生，從本質上講，物理過程不改變反應過程的動力學規(guī)律，但是流動、傳質、傳熱會影響反應空間溫度和濃度的分布，從而影響反應的結果。正確認識反應工程的幾個問題正確認識反應工程的幾個問題3、反應工程與物理化學中的動力學的區(qū)別？答：“空間”和“點”的區(qū)別。4、反應工程原理的主要任務？答：“放大”、“開發(fā)”、“優(yōu)化”?；瘜W反應工程的作用？古老的制硫酸裝置(a)管式反應器(b)

移動床反應器(c)

機械攪拌漿態(tài)床反應器

(d)

循環(huán)式漿態(tài)反應器

(e)

半連續(xù)漿態(tài)床反應器(f)

固定床鼓泡床反應器(g)滴流床反應器(h)規(guī)整填料塔反應器(i)噴霧塔式反應器(j)板式塔反應器(k)鼓泡塔反應器(l)氣液攪拌釜式反應器反應器類型攪拌釜式反應器輕油裂解制乙烯管式非催化反應器重油的催化裂化流化床反應器鄰二甲苯氧化制苯酐多管式固定床反應器乙苯加氫氣液塔式反應器核能發(fā)電原理南非沙索集團煤制油化工裝置●沙索集團煤化工產業(yè)鏈聚乙烯：9500～10500元/噸聚丙烯：9900元/噸表面活性劑：10000元/噸以上柴油：7297元/噸石腦油：4200元/噸LPG：5630元/噸煤炭4900萬噸出口310萬噸6個地下礦井2個露天礦井煤氣化費托合成油多聯(lián)產化工產品各類化學品200多種油品及化學品10余種尿素氣化轉化液化焦化煤合成氨硝銨乙二醇天然氣甲醇MTPMTOMTG二甲醚CO+H2+CO2CTL（直接液化）費托合成

(間接液化)汽油柴油LPG石腦油潤滑油芳烴焦化

(熱解）焦炭焦爐氣煤焦油苯及下游精細化工●

煤化工是以煤為原料生產化工、能源產品的產業(yè)?！?/p>

現(xiàn)代煤化工通常包括煤制油、煤制烯烴、煤制乙二醇、煤制天然氣、煤制二甲醚、IGCC、多聯(lián)產等。山西省煤化工發(fā)展布局●在晉北、晉東南、晉西沿黃地區(qū)布局三大現(xiàn)代煤化工基地，重點發(fā)展煤制油、煤制烯烴、煤制天然氣、精細化工、化工新材料等現(xiàn)代煤化工產業(yè)?！褚袁F(xiàn)有產業(yè)為基礎，重點發(fā)展清徐交城、汾介孝、陽泉、臨汾、運城五大產業(yè)集群，做大做強焦油加工、苯下游、乙炔精細化工。

內蒙煤化工發(fā)展情況

依托豐富的煤炭資源，積極發(fā)展現(xiàn)代煤化工產業(yè)，規(guī)劃建設了四大煤化工產業(yè)基地和一批煤化工園區(qū)。陜西省煤化工發(fā)展情況

以煤制油、煤制烯烴等現(xiàn)代煤化工為主線，規(guī)劃、建設了五大煤化工園區(qū)，成立兩大能源化工產業(yè)集團，引進了陶氏化學、神華集團等一大批企業(yè)入駐陜西。

重組永煤集團、鶴煤集團、焦煤集團、中原大化、安化集團等企業(yè)成立河南煤業(yè)化工集團，重組平頂山煤業(yè)集團和神馬集團成立中平能化集團。兩家企業(yè)資產總額均超過千億元。河南省煤化工發(fā)展情況爐型種類技術名稱技術擁有商成熟程度工業(yè)化業(yè)績適應煤種應用領域山西煤種適應性固定床魯奇碎煤加壓氣化德國魯奇公司工業(yè)化100余臺褐煤、不粘煤、貧瘦煤合成氣、天然氣、發(fā)電ABGL熔渣氣化英國Advantic公司工業(yè)化示范2臺同上，但要求較低灰熔點合成氣A流化床U—GAS流化床美國埃新斯公司工業(yè)化示范1臺較高活性煤種合成氣A魯奇循環(huán)流化床德國魯奇公司工業(yè)化1臺較多煤種燃料氣ATRIG流化床美國KBR公司中試無高灰熔點、低質煤B氣流床GE水煤漿氣化美國GE公司工業(yè)化幾十臺低灰熔點、低水分、較高熱值合成氣發(fā)電B殼牌干粉煤氣化荷蘭殼牌公司工業(yè)化24臺較高灰熔點、低水分、較高熱值合成氣發(fā)電BEGAS兩段水煤漿氣化美國康菲公司工業(yè)化示范1臺低灰熔點、低水分、較高熱值發(fā)電BGSP干粉煤氣化德國西門子公司工業(yè)化示范2臺較高灰熔點、低水分、較高熱值合成氣發(fā)電BPRENFLOW干粉煤氣化德國伍德公司工業(yè)化示范1臺較高灰熔點、低水分、較高熱值發(fā)電B注：A：部分地區(qū)煤種適用；B：部分地區(qū)煤種可能適用，需進一步驗證；國外主要煤氣化技術進展情況爐型種類技術名稱技術擁有商成熟程度工業(yè)化業(yè)績適應煤種應用領域山西煤種適應性固定床固定床常壓氣化工業(yè)化數千臺無煙塊煤、焦炭合成氣D碎煤加壓氣化賽鼎工程有限公司工業(yè)化數十臺褐煤、不粘煤貧瘦煤合成氣A流化床灰熔聚中科院山西煤化所工業(yè)化示范十多臺較多煤種合成氣A*恩德粉煤氣化撫順恩德公司工業(yè)化~10臺褐煤合成氣燃料氣C氣流床對置多噴嘴水煤漿氣化兗礦集團華東理工大學工業(yè)化31臺低灰熔點、低水分、較高熱值合成氣發(fā)電B多元料漿氣化西北化工研究院工業(yè)化60臺較低灰熔點、低水分、較高熱值合成氣B熔渣非熔渣氣化清華大學工業(yè)化5臺較低灰熔點、低水分、較高熱值合成氣B航天干粉煤氣化航天科技集團公司工業(yè)化2臺較高灰熔點、低水分、較高熱值合成氣B兩段爐干粉煤氣化西安熱工研究院正在工業(yè)化示范2臺較高灰熔點、低水分、較高熱值合成氣發(fā)電B多噴嘴干粉煤氣化兗礦集團華東理工大學工業(yè)化示范1臺較高灰熔點、低水分、較高熱值合成氣B注：A：部分地區(qū)煤種適用；B：部分地區(qū)煤種可能適用，需進一步驗證；C：不適用；

D：煤種適應，爐型需逐步淘汰。A*：需在工業(yè)化示范中進一步解決工程化的諸多問題。國內主要煤氣化技術進展情況化工中的計算機模擬流場模擬CFD流程模擬ProcessSimulation單元設備工藝流程動力學研究Kinetics反應特性MatlabFluentAspenPlus第一講均相反應動力學基礎1.1基本概念1.2等溫等容反應1.3等溫變容反應化學反應式化學計量式反應程度反應速率1.1基本概念1.1基本概念反應速率：單位體積、單位時間內反應物或產物量的變化率轉化率：A必須是反應物，通常選取重點關注的、經濟價值相對高的組分定義轉化率。以反應物B為基準定義的反應速率為：以反應產物C為基準定義的反應速率為：必有不同基準物反應速率的互換性對于體系中只進行一個不可逆反應的過程，式中：cA，cB：A，B組分的濃度mol.m-3k為以濃度表示的反應速率常數，隨反應級數的不同有不同的因次。k是溫度的函數，在一般工業(yè)精度上，符合阿累尼烏斯關系。反應動力學方程：定量描述反應速率與影響反應速率因素之間的關系式?；瘜W反應動力學方程有冪函數型、雙曲函數型等，冪函數形式數學處理簡單，較為常用。反應動力學方程阿累尼烏斯方程

k0

：指前因子，又稱頻率因子，與溫度無關，具有和反應速率常數相同的因次。

E：活化能，[J·mol-1]，從化學反應工程的角度看，活化能反映了反應速率對溫度變化的敏感程度。半衰期定義：反應轉化率達到50%所需要的時間為該反應的半衰期。除一級反應外，反應的半衰期是初始濃度的函數。

一級等溫恒容反應二級等溫恒容反應對于反應：反應速率為：1.2等溫等容反應動力學方程

T=常數，k=常數；

dV=0過程

（此時V不變）

經積分后得：該式稱為速率方程的積分式，式中組份B的濃度CB和CA不是相互獨立的，它們是受計量方程和物料衡算關系等的約束，可以把CB轉化為CA的函數，然后作定積分其解析解。1.2.1單一反應動力學方程的積分式

由A和B進行均相二級不可逆反應，其計量方程為：速率方程：試求：

（Ⅰ）當原始反應物料中A和B的濃度符合計量系數比時，即CA0/CB0=aA/aB時的積分式。（Ⅱ）當CA0/CB0≠λaA/aB時的積分形式。例1-1

解：

(Ⅰ)因為CA0和CB0符合計量關系，所以在整個反應過程中CA與CB之比均將保持恒定，即：積分結果：將上式代入式反應速率方程式：(Ⅱ)當CA0/CB0≠aA/aB

時，先建立CA、CB與XA的關系。當A的轉化率為XA時，消耗A的量：此時轉化了B的兩量：

根據轉化率定義:將CA、CB與XA的表達式代入速率方程整理得:

上式分離變量、分解因式并寫成積分形式如下：所以有：1.2.2反應動力學方程的建立

1.積分法(1)首先根據對某反應的初步認識，先假設一個不可逆反應動力學方程，如(-rA)=kf(cA)，經過積分運算后得到，f(cA)=kt的關系式。例如，一級反應(2)將實驗中得到的ti下的ci的數據代f(ci)函數中，得到各ti下的f(ci)數據。(3)以t為橫座標，f(ci)為縱座標，將ti-f(ci)數據標繪出來，如果得到過原點的直線，則表明所假設的動力學方程是可取的(即假設的級數是正確的)，其直線的斜率即為反應速率常數k。否則重新假設另一動力學方程，再重復上述步驟，直到得到直線為止。故以lnk對1/T作圖，將得到一條直線，其斜率即為-E/R，可求得E?？蓪次實驗所求得k和與之相對應的1/T取平均值作為最后結果。為了求取活化能E，可再選若干溫度，作同樣的實驗，得到各溫度下的等溫、恒容均相反應的實驗數據，并據此求出相應的k值。等溫條件下進行醋酸(A)和丁醇(B)的醋化反應：

CH3COOH+C4H9OH=CH3COOC4H9+H2O醋酸和丁醇的初始濃度分別為0.2332和1.16kmolm-3。測得不同時間下醋酸轉化量如表所示。例1-2試求反應的速率方程。解：由于題目中給的數據均是醋酸轉化率較低時的數據，可以忽略逆反應的影響，而丁醇又大大過量，反應過程中丁醇濃度可視為不變。設反應速率方程為：等溫條件下進行醋酸(A)和丁醇(B)的醋化反應：

CH3COOH+C4H9OH=CH3COOC4H9+H2O醋酸和丁醇的初始濃度分別為0.2332和1.16kmolm-3。將實驗數據分別按0、1和2級處理并得到t-f(cA)的關系從圖可知，以對t作圖為一直線，則說明n=2是正確的，故該反應對醋酸為二級反應，從直線的斜率可以求得在此溫度下包含丁醇濃度的k’值。而丁醇的反應級數m可以用保持醋酸濃度不變的方法求得，二者結合可以求得反應在此溫度下的速率常數k。Example:FindarateequationReactantAdecomposesinabatchreactorA→products2.微分法微分法是根據不同實驗條件下在間歇反應器中測得的數據cA-t直接進行處理得到動力學關系的方法。在等溫下實驗，得到反應器中不同時間反應物濃度的數據。將這組數據以時間t為橫坐標，反應物濃度cA為縱坐標直接作圖。將圖上的實驗點連成光滑曲線（要求反映出動力學規(guī)律，而不必通過每一個點），用測量各點斜率的方法進行數值或圖解微分，得到若干對不同t時刻的反應速率數據。再將不可逆反應速率方程如線性化，兩邊取對數得：以對作圖得到直線其斜率為反應級數n，截距為lnk，以此求得n和k值。微分法的優(yōu)點在于可以得到非整數的反應級數，缺點在于圖上微分時可能出現(xiàn)的人為誤差比較大。1.2.2復合反應1、定義：同一個反應物系中同時進行若干個反應時，稱為復合反應。復合反應包括：并列反應，平行反應，連串反應等。 某一組分的反應量是其所參與的各個化學反應共同作用的結果。2、類型|⑴并列反應：反應系統(tǒng)中同時進行兩個或兩個以上的反應物與產物都不相同的反應。例 特點：各反應獨立進行，任一反應的反應速率不受其他反應的反應組分濃度的影響。各反應都可按單一反應來處理。 注意兩種特殊情況：

①某些多相催化反應 ②變容反應⑵平行反應：一種反應物同時形成多種產物，如：①概念：

1、收率(或總收率)：以符號φP記，它表示生成的目的產物P的摩爾數與反應掉的著眼反應組份Ａ的摩爾數之比值。

2、得率：以符號Xp記，它表示生成的目標產物P的摩爾數與著眼反應物A的起始摩爾數之比。1.2.2復合反應3、選擇性：以符號Sp記，它是目的產物P所生成的摩爾數與某副產物S生成的摩爾數之比。收率、得率、轉化率之間的關系

1.2.2復合反應1.2.2復合反應②提高平行反應選擇性的措施：

可用瞬時選擇性來評價選擇性SP隨著反應物系的濃度和溫度而變濃度和溫度對瞬時選擇性的影響1.2.2復合反應濃度的影響溫度的影響①α=β，與濃度無關②α＞β，濃度增加，瞬時選擇性增加③α＜β，濃度減少，瞬時選擇性增加①Ea1=Ea2，與溫度無關②Ea1＞Ea2，溫度增加，瞬時選擇性提高③Ea1＜Ea2，溫度增加，瞬時選擇性降低1.2.2復合反應③一級平行反應的動力學積分式

等溫恒容⑶

連串反應：反應物先生成某種中間產物，中間產物又繼續(xù)反應生成最終產物。如：1、特點：①中間產物P存在最大濃度；②不論目的產物是中間物P還是Q，提高反應物A的轉化率總有利；③若Q是目的產物，加速兩個反應都有利，若P為目的產物，在則要抑制第二個反應。1.2.2復合反應2、連串反應的動力學積分式1.2.2復合反應等溫恒容一級反應中間產物最大濃度和時間1.2.2復合反應1.3等溫變容反應動力學對于氣相反應，有些反應前后摩爾數不同，在系統(tǒng)壓力不變的情況下，反應會引起系統(tǒng)體積發(fā)生變化。帶來反應物濃度的變化，從而引起反應速率的變化。為了表征由于反應物系體積變化給反應速率帶來的影響，引入兩個參數，膨脹因子和膨脹率。膨脹因子反應式定義物理意義：每消耗1mol關鍵組份A,所引起的整個反應體系總物質量的增加或減少量。膨脹因子是由反應式決定的，一旦反應式確定，膨脹因子就是一個定值，與其它因素一概無關。膨脹率物系體積隨轉化率的變化不僅僅是膨脹因子的函數，而且與其它因素，如惰性物的存在等有關，因此引入第二個參數膨脹率。定義：物理意義：關鍵組分A完全轉化后所引起反應系統(tǒng)體積變化率。膨脹因子與膨脹率的關系變容過程轉化率與濃度的關系恒壓變容體系中各組分濃度、摩爾分率可以由以下推導得到。Zero-OrderReactionsFirst-OrderReactionsSecond-OrderReactionForabimolecular-typesecond-orderreaction在間歇反應器中進行液相反應A+B→R，反應物A和B初始濃度相等，CA0=CB0=0.1mol/L，每間隔500s測得反應生成物R的濃度數據列于下表，試對所采集數據進行分析。應用實例一序號反應時間/sR濃度/mol/L序號反應時間/sR濃度/mol/L100835000.036525000.0080940000.0400310000.01401045000.0425415000.02001150000.0455520000.02501255000.0480625000.02951360000.0505730000.03301465000.0525A+B→RA+B→R，CA0=CB0=0.1mol/L，動力學方程？數據分析根據生成物R隨時間變化濃度，按數值微分法求得相應的時間下反應速度，可以用三點公式進行計算：數據分析it(i)CR

t(i)CA

t(i)rR

t(i)1000.10000.18×10-425000.00800.09200.14×10-4310000.01400.08600.12×10-4415000.02000.08000.11×10-4520000.02500.07500.95×10-5625000.02950.07050.80×10-5730000.03300.06700.70×10-5835000.03650.06350.70×10-5940000.04000.06000.60×10-51045000.04250.05750.55×10-51150000.04550.05450.55×10-51255000.04800.05200.50×10-51360000.05050.04950.45×10-51465000.05250.04750.35×10-5計算中間結果it(i)CR

t(i)CA

t(i)rR

t(i)ln(CA

t(i))ln(rR

t(i))1000.10000.18×10-4-2.30259-10.925125000.00800.09200.14×10-4-2.38597-11.1765310000.01400.08600.12×10-4-2.45341-11.3306415000.02000.08000.11×10-4-2.52573-11.4176520000.02500.07500.95×10-5-2.59027-11.5642625000.02950.07050.80×10-5-2.65214-11.7361730000.03300.06700.70×10-5-2.70306-11.8696835000.03650.06350.70×10-5-2.75672-11.8696940000.04000.06000.60×10-5-2.81341-12.02381045000.04250.05750.55×10-5-2.85597-12.11081150000.04550.05450.55×10-5-2.90955-12.11081255000.04800.05200.50×10-5-2.95651-12.20611360000.05050.04950.45×10-5-3.00578-12.31141465000.05250.04750.35×10-5-3.04703-12.5627計算中間結果數據分析①試根據不同的動力學特點，分別按間歇和連續(xù)兩種操作，確定適宜的加料方法。Ⅰ.a1＞a2，b1＞b2；Ⅱ.a1＜a2，b1＜b2；Ⅲ.a1＞a2，b1＜b2。②試從活化能Ⅰ.E1＞E2，Ⅱ.E1＜E2，分析反應溫度對產品分布的影響。應用實例二平行反應主反應副反應分析濃度效應和溫度效應不同動力學條件下操作方式主反應副反應Ⅰ.a1＞a2，b1＞b2Ⅱ.a1＜a2，b1＜b2Ⅲ.a1＞a2，b1＜b2ABS§2.1化學反應速率的定義及速率方程(RateEquation)（一）化學反應速率的定義計量方程

或其中：產物計量系數大于0，反應物計量系數小于0舉例：合成氨反應速率(ReactionRate)

注意：反應物的轉化率有的是隨時間發(fā)生變化的，有的則是與空間有關，也就是獨立變量因場合而變。其具體形式不總是一樣的。反應速率的表達形式取決于反應所用的操作方式及反應所處相態(tài)間歇（或半間歇）和連續(xù)操作均相反應和多相反應間歇操作系統(tǒng)過程特點：○反應期間無物料的進出○經充分攪拌處于充分均勻混合狀態(tài)○整個反應物系的濃度、溫度、壓力等參數在每一瞬間都是一樣○各個參數隨反應時間而變化。獨立變量是時間A、均相間歇反應系統(tǒng)的化學反應速率定義組分i為對象：如：AA+BB=LL+MM則：很明顯：對于均相液相反應，體系恒容，則說明：A、B、L、M的變化速率都可以用來表示一個化學反應進行的速率注意：只適用于恒容體系B、多相間歇反應系統(tǒng)的化學反應速率定義（多相反應往往用于連續(xù)過程，后面要作為重點講解）C、間歇操作系統(tǒng)的反應轉化率及反應程度及相關計算關鍵組分轉化率反應程度反應瞬間組分摩爾分率的計算等分子反應及非等分子反應

非等分子反應的膨脹因子及相關計算

非等分子反應膨脹率及相關計算continue膨脹因子：的定義：每反應1mol的組分K所引起反應物系總摩爾數的變化量。（舉例：如合成氨的反應，求膨脹因子）設關鍵組分K的轉化率為xK，則：非等分子反應的膨脹因子及相關計算的情況針對氣相反應或氣固多相催化反應時，計算摩爾分率的是十分有用的。任意組分i則有：return非等分子反應膨脹率及相關計算膨脹率：（舉例說明）其定義：關鍵組分K完全反應完時，反應混合物的摩爾數比初始摩爾數增加或減少的比例。return連續(xù)操作系統(tǒng)過程特點反應物、產物于反應期間連續(xù)進出反應達到穩(wěn)定后無物料的累積濃度、溫度、壓力等參數在反應器內一定位置上是一定值，不隨時間而變化各個參數在反應器不同位置上是不同的獨立變量是空間

連續(xù)系統(tǒng)化學反應速率的定義

連續(xù)流動系統(tǒng)中常用的工程概念○空間速度（空速）○接觸時間（空時）○連續(xù)流動系統(tǒng)反應轉化率continue

連續(xù)系統(tǒng)化學反應速率的定義反應速率的定義：單位反應體積中（或單位反應表面積上、或單位固體質量或催化劑上）某一組分的摩爾流率的變化。

Ni----表示組分i的摩爾流率，單位：kmol/h

VR----反應體積（均相反應指混合物所占的體積，氣液相反應指液相體積，氣固多相反應指固定床體積）return

連續(xù)流動系統(tǒng)中常用的工程概念○空間速度（空速）：u空速=v混合物/V反應體積

[時間]-1

V反應體積----按前面的定義

v混合物----反應混合物的體積流率

v混合物對u空速的影響分兩種情況：操作狀態(tài)的變化（如T、P的變化）反應前后摩爾數的變化為了方便計算及比較，對v混合物的定義：不含生成物的初始體積流量（v0），再按標準狀態(tài)（氣體：9.8×104Pa、0℃；液體：9.8×104Pa、25℃）換算成vS0,以uSP來表示空速，以消除操作條件變化的影響。USP=vS0/VRreturn標態(tài)空速vVRv0○接觸時間（空時）：定義：空間速度的倒數即空時。若以標準狀況下的空速率uSP計，則得標準空時τ0：

[時間]說明：空時既不是反應時間，也不是物料在反應器內停留時間，只是在特定條件下（如理想平推流）才與反應時間和停留時間相等。return○連續(xù)流動系統(tǒng)反應轉化率：設A為關鍵組分，則轉化率xA定義：FA0----初始混合物組分A的摩爾流率；FA----反應物A的瞬間摩爾流率；FA=FA0（1-xA）dFA=-FA0dxA則反應速率：又：VR=vS0τ0則：dVR=vS0dτ0若按標準狀態(tài)進行計算，則：return標準態(tài)時A的初始濃度（二）反應速率方程分兩類：雙曲函數型和冪函數型冪函數型雙曲函數型如：H2+Br22HBr

多相催化反應速率方程以雙曲函數型者居多Continue影響化學反應速率的因素包括：物系性質、系統(tǒng)溫度及壓力、催化劑。當催化劑確定后，用于描述化學反應速率與各組分含量之間量的關系式稱為化學反應動力學方程式。液相：以濃度（mol/Lorm3）；氣相：以分壓或摩爾分率表示；實際氣體：逸度f表示分壓；動力學方程式分兩類：雙曲函數型和冪函數型●冪函數型對反應：AA+BB

LL+MM若為不可逆反應，則：其中：a,b,l,m,a’,b’,l’,m’為反應級數；為正逆反應速率常數；n=a+b+l+m正反應總級數；n’=a’+b’+l’+m’逆反應總級數。注意：其冪指數與計量系數可能相等，也可能不相等。有關速率常數的幾點說明：○當催化劑、溶劑等影響因素固定時，k僅是溫度T的函數，并遵循

Arrhenius方程：

其中：EC----反應活化能，KJ/Kmol；

R----氣體普適常數，8.314KJ/Kmol.K活化能EC可以通過實驗測定不同溫度T的速率常數k后，由Arrhenius方程求：○反應速率常數k與反應混合物的組成表示方法有關，特別是氣相，通常以C、p或y表示，則動力學方程可表示為：

kc、ky、kp之間的關系為：習題：推導kc、ky、kp之間的關系。return§2.2化學反應速率方程式的解析形式●等溫恒容過程（以液相恒密度反應為主）◆單一反應單一不可逆反應單一可逆反應均相催化反應自催化反應◆復雜反應

并聯(lián)反應

連串反應●等溫變容過程（以氣相反應為主）

example◆單一不可逆反應：如：AA+BBpP則：由于過程恒T、V，則：由微分變?yōu)榉e分分三種情形：●則積分式為：●則解析形式為：●更復雜的形式一般采用圖解積分，具有整數級的不可逆反應在物理化學已講過，教材P19--表2-2-1有一些常見的動力學方程解析形式。return由積分形式變?yōu)榻馕鍪健魡我豢赡娣磻阂哉娣磻鶠橐患壍目赡娣磻獮槔簉eturn兩參數是無法積分的，設法變?yōu)閱螀滴⒎中问健艟啻呋磻篈+CR+C

（為對反應物均為一級催化反應）以CC表示催化劑的濃度，忽略非催化反應速率。則：催化劑的濃度不變，則：return◆自催化反應：特點：反應產物中某一產物對反應有催化作用，同時，為了使反應進行，常事先加入一定濃度的催化劑C，設濃度為CC0。A+C2C+R……設對各組分均為一級，則：