1
对于吸热反应，ΔHr>0
EE
Hr
对于放热反应，ΔHr<0
EE
EE
●反应 速率与 温度的 关系
rkf(XA)kg(XA)
r
dk
dk
(T)xA f(XA)dTg(XA)dT
dk kE dT RT 2
dk kE dT RT 2
r E
E
( T)xAR 化2 学反k T 应工f程(课X 件A )R2k T g (X A )14
rf1 (T )f2(c ) k2(c f)
阿累尼乌斯方程 kAexp E/(R)T
指前因子
活化能
k又称为比反应速率，其意义是所有反应组分 的浓度均为1时的反应速率。它的因次与速率 方程的形式和反应速率及浓度的因次有关。
lnklnAERT
lnk1T
气相反应
kc 化学(R 反应工)程 课T k 件p(R/T p )ky 12
rA kc A A c B B c R R kcA A cB B cR R
化学反应工程课件
8
平衡时，r＝0 kc AAc BBc RR kcA AcB BcR R
c c c AA BB RR ABR
k/k
cAAcBBcRR Kc
1
A AAB BBR RR
A B C
cA cB cR k/k
A
rB
B
rR R
r
r 1 dni 1 d iV dt V dt
恒容 rAV 1d(c dA V t)ddA ct 化学c V A 反应d d工程V t课件 过程
rA
dcA dt3
流动床反应器（定常态过程）
FA0
FA
M
Vr
FA
dVr
FA+dFA
连续反应器 反应速率
rA
dFA dVr
多相反应 反应速率
●正逆反应活化能与反应热的关系
lnklnAERT
d ln k E
dT RT2
d ln k E
dT RT2
d ln k dT
E RT2
dln kdln kEE
dT dTR2TR2T
k/ k K1p/
EE
1Hr
ln kln k1lnKp
化学反应d工d l程n课k T件dd lnk T1dldnK Tp1 R 13H2 rT
可逆放热反应
EE
r 0,0,0 TXA
r
可逆放热 反应反应 速率与温 度的关系
T 化学反应工程课件 op
T
16
●最佳反应温度Top
r E
E
( T)xAR2k Tf(X A )R2k T g (X A )
0
Ekf(XA)Ekg(XA)0
EAexp(E/RTop) g(XA)
EAexp(E/RTop)
一定要注明反应速率是按哪一个组分计算的。
化学反应工程课件
2
AABBRR rAV 1ddAn ,trBV 1d dBn ,trRV 1ddRnt
各组分r
间关系
dA :n dB :n dR nA :B :R
( r A ):( r B ):r R A :B :R
反应速率 普遍化 定义式
rA
r'A
dFA da
工程课件
rA aV r 'A br ''A
4
例2.1 在350℃等温恒容下纯丁二烯进行二聚反应，测 得反应系统总压 p 与反应时间 t 的关系如下：
t/min 0 6 12 26 38 60 p/kPa 66.7 62.3 58.9 53.5 50.4 46.7 试求时间为26min时的反应速率。
吸热反应
r E
E
( T )xAR2k Tf(X A )R2k T g (X A )
r≥0
kf(XA)kg(XA)
吸热反应
EE
RET 2 kf(XA)RET 2 kg(XA)
r 0 T X A
可逆吸热反
应与温度及 XA 转化率的关
平衡曲线
系图
化学反应工程课件
15
可逆 放热 反应
r≥0 kf(XA)kg(XA)
化学反应工程课件
10
例2.2 等温下进行醋酸（A）和丁醇（B）酯化反应
CH3COOH+C4H9OH ↔ CH3COOC4H9+H2O 醋酸和丁醇的初始浓度分别为0.2332和1.16kmol/m3,测 得不同时间下醋酸转化量,试求该反应的速率方程。
化学反应工程课件
11
2.3 温度对反应速率的影响
第二章 反应动力学基础
反应工程教学组
化学反应工程课件
1
2.1 化学反应速率
定义：单位时间，单位体积反应物系中某一反应组分 的反应量。
AABB RR
rAV 1d dAn ,trBV 1d dBn ,trRV 1d dRn t
1. 对反应物dn/dt<0,对产物dn/dt>0
2. 按不同组分计算的反应速率数值上不等，因此
cAA/cBB/cRR/Kc1/
化学反应工程课件
9
A AAB BBR RR1
k/ k KC1/
1. 正逆反应的反应级数之差与相应的化学计量系 数之比为一定值;
2. 化学计量数ν，为速率控制步骤出现的次数。
设 2A＋B ↔ R 的反应机理为
(1) A ↔ A*
(2) A* + B ↔ X
(3) A* + X ↔ R
2. 不同机理可以导出相同形式的速率方程；
3. 动力学实验数据与速率方程相符合，仅是证明机理
正确的必要条件，而化学不反应是工程充课件要条件。
7
速率方程经验形式 幂函数型速率方程
rf1(T)f2(c)
N
rkcAAcBB...k cii i1
可逆反应
N
N
rk cii k cii
i1
i1
AABB RR
化学反应工程课件
5
2.2 反应速率方程
定 溶剂、催化剂和压力一定的情况 义 下，描述反应速率与温度和浓度
的定量关系，即速率方程或动力 学方程。
rfc,T
基元反应
AABB RR rAkcAAcBB
非 基
APD
元 反 A A* P
应 A* D
rArA k2c A
c*Ac p cA K1
c*A K1cA cP
化学反应r 工A 程 课件k 2 K 1 c A /c P kA /c c P 6
例：2NO+O2→ 2NO2
机理（1）： NO+NO＝(NO)2
(NO)2+O2→ 2NO2
机理（2）： NO + O2 ＝ NO3 NO3 + NO → 2NO2
rkcN2 OcO2
1. 某些非基元反应，其速率方程符合质量作用定律;
f (XA)
Top
Te
1 RTe ln E
E E E
当反应达到平 衡时，r＝0
g(XA) k Aexp(E/RTe)
f(化X学A反)应工程 k课件
Aexp(E/RTe)
17
可逆放热 反应的反 应速率与 温度及转 化率的关 系图