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文檔簡介

概述:研究化學(xué)反響,可以從熱力學(xué)和反響動(dòng)力學(xué)兩個(gè)角度來考慮。一個(gè)化學(xué)反響能否進(jìn)行、能進(jìn)行到什么程度是熱力學(xué)的研究范疇。但反響以何種方式進(jìn)行、反響的快慢程度等那么是反響動(dòng)力學(xué)答復(fù)的問題。

?反響工程?的任務(wù)就是如何使化學(xué)反響在工業(yè)上經(jīng)濟(jì)、高效地實(shí)現(xiàn)。有關(guān)化學(xué)反響的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)知識是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的根底?;瘜W(xué)反響:以分子尺度進(jìn)行的物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程?!才懦磺形锢韨鬟f過程的影響,得到的化學(xué)反響動(dòng)力學(xué)稱之為微觀動(dòng)力學(xué)或本征動(dòng)力學(xué)〕化學(xué)反響動(dòng)力學(xué):研究化學(xué)反響速率和機(jī)理的科學(xué)。研究化學(xué)反響速率,包含了對反響速率及影響反響速率的各種因素的研究;研究化學(xué)反響機(jī)理,是在分子水平上,研究基元反響及相應(yīng)的反響機(jī)理。均相反響是指在均勻的液相或氣相中進(jìn)行的反響。

均相反響動(dòng)力學(xué)研究各種外界因素對反響速率和反響產(chǎn)物分布的影響以及它們之間的定量關(guān)系。這種數(shù)學(xué)關(guān)系稱為速率方程,或本征〔經(jīng)典、固有、微觀〕動(dòng)力學(xué)方程。2.1化學(xué)反響速率任何化學(xué)反響都以一定速率進(jìn)行?;瘜W(xué)反響速率:單位時(shí)間,單位體積反響物系中某一反響組分的物料變化量。一、間歇系統(tǒng)隨著反響持續(xù)進(jìn)行,反響物不斷減少,產(chǎn)物不斷增多,各組分的濃度或摩爾分率不斷地變化,因此反響速率是某一瞬時(shí)狀態(tài)的的“瞬時(shí)反響速率〞間歇系統(tǒng)中,反響期間沒有物料的進(jìn)出。物料處于均勻狀態(tài)時(shí)反響物系的組成、溫度、壓力等參數(shù)在每一瞬時(shí)都相同,獨(dú)立變量為時(shí)間。間歇系統(tǒng)中反響速率定義為:單位反響時(shí)間內(nèi),單位反響混合物體積中某一組分的反響量。式中,對反響物,取“-〞,而對產(chǎn)物,取“+〞?!病场病砎—反響物系的體積;t—反響時(shí)間;nA—反響物A的瞬時(shí)摩爾量。對于多組分化學(xué)反響,按不同物質(zhì)計(jì)算得反響速率,在數(shù)值上常常不等,因此一定要注明反響速率是按哪一個(gè)組分計(jì)算的。各組分r間的關(guān)系:〔〕在反響這說明無論按哪一個(gè)反響組分計(jì)算的反響速率,其與相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量系數(shù)之比恒為定值于是,反響速率的定義式又可寫成:式〔〕不受選取反響組分的限制。知道后乘以化學(xué)計(jì)量系數(shù)即得按相應(yīng)組分計(jì)算的反響速率。在復(fù)雜反響系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)計(jì)算中,應(yīng)用的概念最為方便。

因?yàn)?,代入?2.2)中的第一式那么得:〔〕假設(shè)反響過程中物料容積變化不大,即接近恒容時(shí),那么反響速率為:—經(jīng)典化學(xué)動(dòng)力學(xué)反響速率定義式—以濃度對時(shí)間的變化率來表示化學(xué)反響速率。〔〕在多相系統(tǒng)中,反響物要從一個(gè)相傳遞到另一個(gè)相,或者在相界面上進(jìn)行反響,對于兩相流體體系,常采用相界面積表示反響速率。如:流—固系統(tǒng)中,采用單位固體外表積或催化劑的內(nèi)外表積S表示:或以單位質(zhì)量固體或催化劑W表示:連續(xù)系統(tǒng)中,物料在反響器中沒有積累,系統(tǒng)中濃度c,溫度T等參數(shù)不隨時(shí)間而變,只隨徑向位置而變。取反響器內(nèi)任意一個(gè)小微元M,其體積為dVr,可認(rèn)為此體積內(nèi)物系參數(shù)均勻。連續(xù)反響器反響速率:〔〕二、連續(xù)系統(tǒng)—反響體積,即進(jìn)行化學(xué)反響的空間;—摩爾流量。注意:均相反響一般都是基于反響體積來表示其反響速率,多相反響那么三種方式都有采用,所以在應(yīng)用時(shí)必須注意。特別是采用反響體積表示時(shí),應(yīng)分清是指一個(gè)相的體積還是所有相的體積之和。這三種方式表示的反響速率可以進(jìn)行換算。在流動(dòng)系統(tǒng)中,多相反響器反響速率:a-相界面積W-固體的質(zhì)量采用固體催化劑的反響:-催化劑的堆體積-比外外表積-堆密度例題2.1自看2.2反響速率方程影響反響速率的因素包括溫度、壓力、濃度、溶劑和使用的催化劑等,即:

r=f(T,c,P,溶劑,催化劑,催化劑接觸方式)對于均相反響,當(dāng)溶劑、催化劑接觸方式確定的時(shí)候有:

r=f(T,c,P,催化劑)當(dāng)催化劑和使用的溶劑確定時(shí),有

r=f(T,c)(2-11)-動(dòng)力學(xué)方程或速率方程一、基元反響與非基元反響的速率方程基元反響:反響物分子一步直接轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物分子的反響。但凡基元反響,其反響速率遵循質(zhì)量作用定律,即根據(jù)化學(xué)計(jì)量關(guān)系就可以寫出反響速率方程。定義:在溶劑、催化劑和壓力一定的情況下,定量地描述反響速率與溫度及濃度的關(guān)系式,稱為速率方程或動(dòng)力學(xué)方程。反響速率方程的一般形式:—反響速率常數(shù),是反響本質(zhì)和溫度的函數(shù),是反響的能量因素,其大小決定了反響進(jìn)行得難易程度?!獫舛群瘮?shù),是反響的推動(dòng)力因素。如,非基元反響:A→P+D如,基元反響:〔〕〔〕〔〕假定式〔〕為速率控制步驟,那么基元反響的速率方程可用質(zhì)量作用定律表示,反之卻不然?!病场病?平衡常數(shù)某些非基元反響,其速率方程也符合質(zhì)量作用定律,如:〔〕機(jī)理〔1〕:NO+NO=〔NO〕2〔NO〕2+O2→2NO2第二步為速率控制步驟。機(jī)理〔2〕:NO+O2=NO3NO3+NO→2NO2第二步為速率控制步驟。動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與速率方程相符合,僅是證明機(jī)理正確的必要條件,而非充要條件。非基元反響可看成是假設(shè)干基元反響的綜合結(jié)果,以實(shí)驗(yàn)為根底來確定化學(xué)反響的速率方程。〔〕二、冪函數(shù)型速率方程:∴冪函數(shù)型速率方程為:冪函數(shù)型速率方程常將濃度、溫度對反響速率的影響別離開來:T一定時(shí),—反響速率常數(shù)三、可逆反響的速率方程嚴(yán)格地說,所有的化學(xué)反響都是可逆反響,可逆反響的反響速率等于正逆反響速率之差。用冪函數(shù)表示的可逆反響的速率方程:的速率方程為:例如,反響〔〕平衡時(shí),r=0,—正逆反響的反響速率常數(shù),—正逆反響對反響組分i的反響級數(shù)A、B、R均為理想氣體,反響到達(dá)平衡時(shí)為正數(shù)由此可得:1〕正逆反響的反響級數(shù)之差與相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量系數(shù)之比為一定值〔可用來檢驗(yàn)速率方程推導(dǎo)的正確性〕。2〕化學(xué)計(jì)量數(shù)v,為速率控制步驟出現(xiàn)的次數(shù)。例如:的反響機(jī)理為:〔1〕〔2〕〔3〕每生成1molR,步驟〔1〕出現(xiàn)兩次,所以v=2例2.2自看

無論對于催化或非催化反響,溫度都是影響化學(xué)反響速率的重要因素,并且是操作中的可調(diào)節(jié)因素,但對于不同的反響類型,溫度的影響卻不相同。2.3溫度對反響速率的影響Arrheniusequation↓↓指前因子活化能k又稱為比反響速率,其意義是所有反響組分的濃度均為1時(shí)的反響速率。它的因次與速率方程的形式和反響速率及濃度的因次有關(guān)?!病砶的單位:零級反響—一級反響—二級反響—對于氣相反響,常用分壓Pi、濃度Ci和摩爾分?jǐn)?shù)yi來表示反響物系的組成,假設(shè)相應(yīng)的反響速率常數(shù)分別為kP、kc和ky,他們之間存在以下關(guān)系:式中P為總壓,α為總的反響級數(shù),上述關(guān)系只適用于理想氣體。對于非理想氣體混合物,還需加上壓縮因子。注意:此關(guān)系只適用于一定的溫度范圍,不能外推。這是因?yàn)椋骸?〕所假設(shè)的速率方程不適宜;〔2〕傳質(zhì)〔內(nèi)外擴(kuò)散〕的影響與溫度有關(guān);〔3〕A與溫度有關(guān)?!?〕反響過程中反響機(jī)理發(fā)生變化式(2.26)兩邊取對數(shù)可得:正逆反響活化能的關(guān)系:假設(shè)可逆反響的正逆反響速率常數(shù)均符合Arrheniusequation,那么〔〕∵〔〕對于吸熱反響,對于放熱反響,>0,<><0,∵由熱力學(xué)知,對于恒壓過程:∴溫度對不同類型反響速率的影響將式〔2-20〕可逆反響速率方程的冪函數(shù)形式改寫如下〔〕注:對于一定組成的起始原料,當(dāng)組分A的轉(zhuǎn)化率為XA時(shí),其余組分的濃度均可變?yōu)閄A的函數(shù)?!错懰俾史匠讨械臐舛群瘮?shù)以轉(zhuǎn)化率XA的表示式—逆反響的濃度函數(shù)以轉(zhuǎn)化率XA的表示式。對兩邊同時(shí)求T的導(dǎo)數(shù)得:∴〔〕將式〔〕兩邊同時(shí)對T求導(dǎo)得:〔〕∵r≥0∴≥對于吸熱反響,可逆吸熱反響的反響速率總是隨著溫度的升高而增大。>∴>>0圖2.2可逆吸熱反響速率與溫度及轉(zhuǎn)化率的關(guān)系反響速率大小的次序:r4>r3>r2>r1其中,r=0的曲線—平衡曲線;相應(yīng)的XA—平衡轉(zhuǎn)化率,是反響所能到達(dá)的極限等速率線—曲線上所有點(diǎn)的反響速率都相等。即:T恒定,r隨XA的增大而減小

XA恒定,r隨T的增大而增大。對于放熱反響,<∵>∴>0=0<0●溫度較低時(shí),反響速率隨溫度的升高而增加;●溫度超過某一值后,反響速率隨溫度的升高而降低?!穹错懰俾蚀嬖谝粯O大值,此極大值對應(yīng)的反響溫度為最正確反響溫度〔最適宜反響溫度〕rATXA一定TOPT速率為零點(diǎn)處有:rA=0對應(yīng)于速率為零的溫度稱為平衡溫度Te最正確反響溫度:或當(dāng)反響到達(dá)平衡時(shí),r=0,對應(yīng)于速率為零的溫度稱為平衡溫度Te●T低時(shí),過程遠(yuǎn)離平衡〔平衡常數(shù)大〕,推動(dòng)力大,即動(dòng)力學(xué)影響為主要矛盾;●T高時(shí),過程靠近平衡〔平衡常數(shù)小〕,推動(dòng)力小,即熱力學(xué)影響〔平衡影響〕為主要矛盾。●反響速率大小的次序:r4>r3>r2>r1●每一條等速率線上都有一極點(diǎn),此點(diǎn)轉(zhuǎn)化率最高,對應(yīng)的溫度即為。連接所有等速率線上的極值點(diǎn)所構(gòu)成的曲線,叫最正確溫度曲線。小結(jié):〔1〕r隨XA升高而降低〔包括可逆及不可逆反響,吸熱和放熱反響〕;〔2〕k隨T升高而升高〔包括正反響和逆反響〕;〔3〕對于不可逆反響和可逆吸熱反響,T升高,r升高;〔4〕對于可逆放熱反響,存在最正確溫度〔5〕溫度是影響化學(xué)反響速率的一個(gè)敏感因素,尤其對放熱反響,要及時(shí)調(diào)節(jié)和控制反響溫度。2.4.1反響組分的轉(zhuǎn)化速率和生成速率復(fù)合反響:當(dāng)同一個(gè)反響物系中同時(shí)進(jìn)行假設(shè)干個(gè)化學(xué)反響時(shí),稱為復(fù)合反響。轉(zhuǎn)化速率與生成速率〔〕:單位時(shí)間、單位體積反響混合物中某一組分i的反響量。2.4復(fù)合反響定義:單位時(shí)間內(nèi)單位體積反響混合物中某一組分的反響量叫做該組分的轉(zhuǎn)化速率〔對反響物而言,為負(fù)值〕或生成速率〔對產(chǎn)物而言,為正值〕,以表示?!唇M分i計(jì)算的各個(gè)反響的反響速率的代數(shù)和,針對假設(shè)干反響。值可正可負(fù)。當(dāng)>0時(shí),表示生成速率;當(dāng)<0時(shí),表示消耗速率成轉(zhuǎn)化速率。對于單一反響,上式可以簡化為:ri總是正值2.4.2復(fù)合反響的根本類型〔一〕并列反響:反響系統(tǒng)中各個(gè)反響的反響組分不同。例如:A→PB→Q特點(diǎn):〔1〕各個(gè)反響?yīng)毩⑦M(jìn)行;〔2〕任一反響的反響速率不受其他反響的反響組分濃度的影響;〔3〕各個(gè)反響都可按單一反響來處理。特殊情況:〔1〕有些多相催化反響〔2〕變?nèi)莘错憽捕称叫蟹错懀悍错懳锵嗤a(chǎn)物不同或不全相同。例如:A→PvA→Q該類反響又稱為競爭反響。生成目的產(chǎn)物的反響稱為主反響,其他反響為副反響。通常利用瞬時(shí)選擇性來評價(jià)主副反響速率的相對大小。瞬時(shí)選擇性:∴∵〔〕為生成1molP所消耗A的mol數(shù),其目的是使選擇性最大到100%?!喾错懙倪x擇性為:∵〔〕由此引出,溫度和濃度對瞬時(shí)選擇性的影響:〔1〕濃度的影響〔與主、副反響級數(shù)有關(guān),T恒定,k1、k2均為常數(shù)〕:α=β,與濃度無關(guān);α>β,濃度增高,瞬時(shí)選擇性增加;α<β,濃度增高,瞬時(shí)選擇性降低?!唷?〕溫度的影響〔與主、副反響活化能有關(guān)〕:E1—主反響活化能,E2—副反響活化能當(dāng)E1>E2,T增高,S增加;E1<E2,T增高,S降低。對式〔〕,如果α=β,那么:要提高反響的選擇性,可以調(diào)整溫度和濃度,此外,還可以通過改進(jìn)催化劑性能的方法實(shí)現(xiàn)?!踩尺B串反響:一個(gè)反響的反響產(chǎn)物同時(shí)又是另一個(gè)反響的反響物。例如:A→P→Q特點(diǎn):1.不管目的產(chǎn)物是P還是Q,提高A的轉(zhuǎn)化率總有利;2.假設(shè)Q為目的產(chǎn)物,加速兩個(gè)反響都有利,假設(shè)P為目的產(chǎn)物,那么要抑制第二個(gè)反響。為了獲得P的最大收率,反響不能過度。本卷須知:為了有利于第一個(gè)反響,抑制第二個(gè)反響,可以:〔1〕采用適宜的催化劑;〔2〕采用適宜的反響器和操作條件;〔3〕采用新的工藝〔如反響精餾、膜反響器等〕。2.5反響速率方程的變換與積分2.5.1單一反響〔〕對于一定的反響系統(tǒng)r=f(T,C),但由于參與反響的各組分的濃度均發(fā)生變化,處理時(shí)需要注意。在化學(xué)反響過程中,各組分濃度變化符合化學(xué)計(jì)量關(guān)系,所以可以用關(guān)鍵組分的轉(zhuǎn)化率來表示反響進(jìn)程。設(shè)氣相反響反響速率為:設(shè)nP0=0,且當(dāng)T恒定時(shí),

k=常數(shù)1.恒容過程:∵∴〔〕∴〔〕根據(jù)化學(xué)計(jì)量關(guān)系有:將式〔〕和〔〕代入式〔〕得:〔〕〔〕∴〔〕〔〕將式〔〕代入反響速率定義式得:2.變?nèi)葸^程〔只用于氣相反響〕:組分反響前轉(zhuǎn)化率為XA時(shí)ABP0總計(jì)假設(shè)反響過程中,dV≠0,那么在反響過程中反響混合物的體積隨轉(zhuǎn)化率而變。列出反響前后各反響組分的量如下:其中—膨脹因子,其意義是轉(zhuǎn)化1molA時(shí),反響混合物總mol數(shù)的變化。將其改寫為:〔〕理想氣體恒溫恒壓下:將式〔〕分別代入式〔〕、〔〕得:又∴〔〕∴〔〕將式〔〕、〔〕代入式〔〕,得出變?nèi)萸闆r下以轉(zhuǎn)化率表示的反響速率:同理〔〕〔〕注意:●液相反響一般可按恒容過程處理;●間歇操作,無論液相反響還是氣相反響,一般均可視為恒容過程;●總摩爾數(shù)不發(fā)生變化的等溫氣相反響屬于恒容過程?!駥τ诘葴貤l件下的氣相反響,當(dāng)δA≠0時(shí),過程變?nèi)荨惨驗(yàn)槭呛銐哼^程〕假設(shè)對于反響:由式〔〕得:化簡后得:即:方程兩邊分別積分:假設(shè)反響在恒容下進(jìn)行,對式〔〕積分得轉(zhuǎn)化率與反響時(shí)間的關(guān)系式:—二級反響的轉(zhuǎn)化率與反響時(shí)間的關(guān)系式2.5.2復(fù)合反響∵i組分的總反響量整個(gè)反響系統(tǒng)的總摩爾數(shù)的變化量∴〔〕又∴〔〕〔〕恒容過程,dV=02.6多相催化與吸附催化劑分類:※均相催化劑:催化劑和反響物成均一相;※非均相催化劑:多數(shù)為固體催化劑,反響在催化劑外表進(jìn)行,如:氣-固、液-固、氣-液-固催化反響。2.6.1多相催化作用一、催化劑的特征:產(chǎn)生中間產(chǎn)物,改變反響途徑,因而降低反響活化能、加速反響速率;不能改變平衡狀態(tài)和反響熱,催化劑必然同時(shí)加速正反響和逆反響的速率;具有選擇性,可使化學(xué)反響朝著所期望的方向進(jìn)行,抑制不需要的副反響。如乙醇分解反響,二、氣-固相催化反響的步驟〔活性位理論〕反響物被分布在催化劑外表上的活性位吸附,成為活性吸附態(tài);活性吸附態(tài)組分在催化劑外表上進(jìn)行反響,生成吸附態(tài)產(chǎn)物;吸附態(tài)產(chǎn)物從催化劑活性外表上脫附?!?〕脫附〔2〕反響〔1〕吸附即:三、催化劑的組成:主催化劑—起催化作用的根本性物質(zhì),多為金屬或金屬氧化物;助催化劑—具有提高主催化劑活性、選擇性、改善催化劑的耐熱性、抗毒性、機(jī)械強(qiáng)度和壽命等性能的組分;載體—用來增大外表積,提高耐熱性和機(jī)械強(qiáng)度。主催化劑和助催化劑均勻分布在載體上。常見催化劑載體:高比外表積—活性炭、硅膠、粘土、;中比外表積—氧化鎂、硅藻土、石棉;低比外表積—?jiǎng)傘@石、碳化硅、耐火磚、浮石。催化劑制備方法:浸漬法、沉淀法、共混合法、熔融法等。2.6.2吸附與脫附一、物理吸附與化學(xué)吸附二、理想吸附理想吸附模型〔Langmuir模型〕根本假定:吸附外表在能量上是均勻的,即各吸附位具有相同的能量;吸附分子間沒有相互作用;單分子層吸附。吸附速率常數(shù)外表覆蓋率脫附速率常數(shù)脫附速率吸附速率吸附凈速率:吸附平衡:Langmuir吸附等溫式?1?1吸附平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系:雙分子吸附:計(jì)算得出:吸附平衡:未覆蓋率:∴分子吸附發(fā)生解離:吸附平衡:Langmuir解離吸附等溫方程三、真實(shí)吸附〔1〕焦姆金模型假設(shè):推導(dǎo)出吸附式:適用于中等覆蓋率的情況由〔2〕Fruendlich模型假設(shè):推導(dǎo)出吸附式:2.7多相催化反響動(dòng)力學(xué)本節(jié)中心內(nèi)容—如何由所確定的反響步驟導(dǎo)出多相催化反響的總包速率方程。2.7.1定態(tài)近似和速率控制步驟一、定態(tài)近似假設(shè)反響過程到達(dá)定態(tài),那么中間化合物的濃度不隨時(shí)間而變。假設(shè)反響到達(dá)定態(tài),那么串聯(lián)各步反響速率相等。二、速率控制步驟圖2.5各反響步驟正逆反響速率的相對大小由圖,各反響步驟的正逆反響速率是不同的,但根據(jù)定態(tài)近似的假設(shè),有??第一個(gè)反響步驟接近平衡的程度,遠(yuǎn)比第二個(gè)步驟大,此時(shí)第二個(gè)步驟便可視為速率控制步驟,其速率也就表示為由該反響步驟所構(gòu)成的化學(xué)反響的反響速率。除速率控制步驟外的其余反響步驟那么近似地按到達(dá)平衡處理。注意:〔1〕各步速率相差不多,無控制步驟的反響過程?!?〕同時(shí)存在兩個(gè)速率控制步驟的過程;〔3〕速率控制步驟并非一成不變。2.7.2多相催化反響速率方程吸附和脫附采用理想吸附等溫方程〔2〕反響〔1〕吸附〔3〕脫附一、外表反響控制質(zhì)量作用定律其余三步到達(dá)平衡〔〕〔〕〔〕〔〕〔〕其中∴又其中弱吸附?1反響到達(dá)平衡外表反響不可逆惰性氣體存在且外表反響不可逆〔只吸附不反響〕A吸附時(shí)解離速率控制步驟反響速率假設(shè)B在氣相〔不吸附〕,R也不吸附那么速率方程為:二、組分A的吸附控制三、組分R的脫附控制速率方程通用形式:動(dòng)力學(xué)項(xiàng):指反響速率常數(shù),是溫度的函數(shù)。推動(dòng)力項(xiàng):對于可逆反響,表示離平衡的遠(yuǎn)近;對于不可逆反響,表示反響進(jìn)行得程度。吸附項(xiàng):說明哪些組分被吸附及吸附強(qiáng)弱。多相催化反響速率方程推導(dǎo)步驟:〔1〕假設(shè)該反響的反響步驟;〔2〕確定速率控制步驟,以該步的速率表示反響速率,并寫出該步的速率方程;〔3〕其余步驟視為到達(dá)平衡,寫出各步的平衡式,將各組分的覆蓋率轉(zhuǎn)變?yōu)楦鹘M分分壓的函數(shù);〔4〕根據(jù)覆蓋率之和為1,并結(jié)合由〔3〕得到的各組分的覆蓋率表達(dá)式,可將未覆蓋率變?yōu)楦鹘M分分壓的函數(shù);〔5〕將〔3〕和〔4〕得到的表達(dá)式代入〔2〕所列出的速率控制步驟速率方程,化簡整理后即得該反響的速率方程。說明:〔1〕理想吸附極其罕見,但仍廣泛使用,是因?yàn)樗玫乃俾史匠踢m應(yīng)性強(qiáng),是多參數(shù)方程;〔2〕采用真實(shí)模型來推導(dǎo),方法、步驟相同,只是所用得吸附速率方程和吸附等溫式不同。導(dǎo)出速率方程多為冪函數(shù)型,也有雙曲線型;〔3〕對一些氣固相催化反響的動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)分別用冪函數(shù)和雙曲線型速率方程關(guān)聯(lián),所得速率方程精度相差不大,前者參數(shù)少,便于使用;〔4〕有些催化劑外表存在兩類吸附位。2.8動(dòng)力學(xué)參數(shù)確實(shí)定動(dòng)力學(xué)參數(shù)是指速率方程中所包含的參數(shù),如吸附平衡常數(shù)、反響速率常數(shù)以及反響級數(shù)等。對于雙曲線型動(dòng)力學(xué)模型關(guān)鍵問題在于確定反響速率常數(shù)和吸附平衡常數(shù);而對于冪函數(shù)動(dòng)力學(xué)模型那么為反響級數(shù)和反響速率常數(shù)。一、積分法:將速率方程積分,再用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合動(dòng)力學(xué)參數(shù)。恒容反響〔間歇過程〕冪函數(shù)動(dòng)力學(xué)模型雙曲線動(dòng)力學(xué)模型積分得:∴可看作:其中,斜率為截距為二、微分法:由不同實(shí)驗(yàn)條件下測得的反響速率,直接由速率方程估算參數(shù)值。參數(shù)數(shù)目較多時(shí)微分法2.9建立速率方程的步驟步驟:設(shè)想各種反響機(jī)理,導(dǎo)出不同的速率方程;進(jìn)行反響動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn),測定所需的動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù);根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對所導(dǎo)出的可能的速率方程參數(shù)估值和篩選,確定出適宜的速率方程。一、填空〔50分〕1.化學(xué)反響按反響物系的相態(tài)分為和。2.反響工程研究

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