獨立反應與獨立反應數(shù)課件

獨立反應與獨立反應數(shù)關鍵組份數(shù)等于獨立反應數(shù)獨立反應與獨立反應數(shù)在m個同時發(fā)生的反應中，若每一個反應的計量方程都不能由其它反應的計量方程線性組合得到，則稱這m個反應是獨立的。獨立反應與獨立反應數(shù)

m個同時發(fā)生的反應相互獨立的一般判斷準則是：

若不可能找到一組不同時為零的，使得：，i=1,2,3……n成立，則這些反應（j=1,2,…m）被稱為是互相獨立的。在一個反應體系中，互相獨立的反應的最大個數(shù)稱為反應體系獨立反應數(shù)。獨立反應與獨立反應數(shù)獨立反應與獨立反應數(shù)

獨立反應的概念僅限于化學計量學上，未選作獨立反應的反應并不是不存在，當考查反應進行的速率時，必須計及所有實際發(fā)生的反應，而不僅僅是獨立反應。對于反應組份和化學反應數(shù)目均較多的復雜體系，很難憑直覺確定獨立反應數(shù)，而必須借助數(shù)學方法得到,即:化學計量系數(shù)矩陣法與原子系數(shù)矩陣法.獨立反應與獨立反應數(shù)化學計量系數(shù)矩陣法

獨立反應數(shù)也就是化學計量系數(shù)矩陣中獨立的行向量數(shù)，由線性代數(shù)的知識可知：矩陣中獨立的行向量數(shù)（或列向量數(shù)）即為矩陣的秩。

獨立反應與獨立反應數(shù)獨立反應與獨立反應數(shù)秩為3。即獨立反應數(shù)為3，一組獨立反應為：獨立反應與獨立反應數(shù)原子計量系數(shù)矩陣法

這種方法用于反應體系中存在那些反應以及這些反應的化學計量方程是什么均不清楚，而只知道反應體系中存在那些組份的場合。它的理論基礎是反應過程中雖然各元素的原子可以重新組合，但每一種元素的原子數(shù)目在反應前后是不變的，即原子是不可再分最小單位。獨立反應與獨立反應數(shù)設反應體系中含有n個反應組份A1,A2,…..An，這些組份共含有L種元素，若為組份Ai中第k種元素的原子數(shù)，Ni0為反應前組份Ai的物質(zhì)量，則反應前第k種元素原子的物質(zhì)的量bk0為:獨立反應與獨立反應數(shù)若反應后組份Ai的物質(zhì)的量為Ni，則反應后第k種元素的原子物質(zhì)的量為：因為：則上二式相減則有：獨立反應與獨立反應數(shù)獨立反應與獨立反應數(shù)

矩陣稱為原子矩陣，若原子矩陣的秩為，則要求上述方程中獨立變量的數(shù)目為，即該反應體系中只要個組份的反應量確定后，其余個組份的反應量可隨及確定。上面的個獨立變量數(shù)即為反應體系的關鍵組份數(shù)，因為每個獨立反應均可確定一個關鍵組份，均為。獨立反應與獨立反應數(shù)例:

以甲烷為原料通過變換反應制造合成氣時，反應體系中包括下列組分CO2，H2O，H2，CO，CH4，C，C2H6，用原子矩陣法確定該反應體系的獨立反應數(shù)，并寫出一組獨立反應。獨立反應與獨立反應數(shù)

原子矩陣的秩為3，反應組份為7，則獨立反應數(shù)為：7-3=4。獨立反應與獨立反應數(shù)選H2，CO，CO2，C2H6為關鍵組份數(shù)，則各獨立反應的計量系數(shù)為向量可分別為：獨立反應與獨立反應數(shù)由原子衡算原理有：獨立反應與獨立反應數(shù)獨立反應與獨立反應數(shù)習題:1.以甲烷為原料通過變換反應制造合成氣時，反應體系中包括下列組分CO2，H2O，H2，CO，CH4，N2，用原子矩陣法確定該反應體系的獨立反應數(shù)，并寫出一組獨立反應。獨立反應與獨立反應數(shù)

2.在Ag催化劑上進行CH3OH氧化制HCHO，進口進氣的組份為：CH3OH：air：H2O（g）=2：4：1.3（mol比），反應后含CH3OH，HCHO，H2O（g），CO以及過量的空氣。若入口空氣含N2：0.79，含O2