浙江科技大学：《物理化学》课程教学课件（打印版）第11章 化学动力学（4/4）

复习与回顾ZHEHANGUNIVERSTYOSCENCE&TECH1、对行反应典型复合反应2、平行反应3、连串反应1、单链反应链反应2、支链反应1、控制步骤法推导速率方程→2、平衡态法3、稳态法上Zhang Li-qing2020/4/8

811.7链反应ZHEIANGUNIVERSITYSCIENCE&TECHNO3.支链反应与爆炸（Chain-BranchingReaction）支链反应也有链引发过程，所产生的活性质点一部分按直链方式传递下去，还有一部分每消耗一个活性质点，同时产生两个或两个以上的新活性质点，使反应像树枝状支链的形式迅速传递下去①链的开始H2H+H因而反应速度急剧加快，引起支链爆炸H+02-OH+0②支链：0+H2--OH+H00+支链反应的示意图3Zhang Li-qing2020/4/8

811.7链反应ZHFIANGUNIVERSITYOSCIENATECHNG氢与氧气生成水汽的反应2H(g)+02(g)→2H,O(g) (总反应)这个反应看似简单，但反应机理很复杂，至今尚不十分清楚但知道反应中有几个主要步骤和存在H·、O·、OH·和HO2等活性物质。Zhang Li-qing2020/4/8

811.7链反应ZHEIANGUNIVERSTYOSCIENNCE&TECHN用摩尔比2：1的氢与氧的混第三限合气为例，说明温度与压力对支5无爆炸区链爆炸反应的影响。(edid)4p=7kPaO0上限首先，在任何压力下，温度升爆炸区3高到一定限度，总是要进入爆炸p=0.2kpa下限350400450500550600区的。正如蓝色箭头所示t/℃图11.7.1氢、氧（2：1）混合气体的爆炸界限5Zhang Li-qing2020/4/8

811.7链反应ZHEIANGUNIVERSTYOSCIENNCE&TECHNC6500°C第三限5爆炸下限（低限）为0.2kPa，无爆炸区(ed)爆炸上限（高限）为7kPa，p=7kPa00（上限在400~500kPa左右是第三限。爆炸区3Hp=0.2kpa下限350450-500550400600t/℃图11.7.1氢、氧（2：1）混合气体的爆炸界限6Zhang Li-qing2020/4/8

811.7链反应ZHEIANGUNIVERSTSCIENCE&TECHNOLOGY① H,+O,_k→2HO.链的引发第三限5 HO.+H,k→>H,O+H.（快）链的增长2无爆炸区(ed)e4p=7kPa链的分支（上限）kHO.+03H.+O(慢)3k>HO.+H. (快)O+H-0.2kPa4P350400500550450600/CksH5→器壁链的终止（低压下）H·+O,+M-k。→HO,+M 链的终止（高压下只有当压力大到一定程度，③占优势，才发生爆炸，此即爆炸下限Zhang Li-qing2020/4/8

811.7链反应ZHEIANGUNIVERSTSCTENCE&TECHNOLOGY第三限链的分支k3 HO.+O3H:+O.（慢）5h无爆炸区(edd)4p=7kPak>HO.+H.(快）O+H,40（上限）3H.-ks→器壁5链的终止（低压下）P=0.2kPa下限350400500550450600tck6→HO, :+MH:+O, +M-O当压力继续增高时，虽然对③③都有利但③为三级，③为二级，所以对于③更有利8Zhang Li-qing2020/4/8

811.7链反应ZHFILANGUNIVERSITSCIENCE&TECHNOIOC第三袋链的分支5hK3H.+0→HO.+ 0(慢)3无爆炸区(ead)a4p=7kPak >HO.+H.（快）O+H,4（上限）2H.-ks器壁5链的终止（低压下）P=0.2kPa下限350400500550450600tc H·+O, +M- k→HO, ·+M 链的终止6压力再升高，就产生一个新问题，HO，未扩散到器壁即发生新的反应HO, : +H, →>H,O +HO所以又能发生爆炸。此即爆炸的第三限0Zhang Li-qing2020/4/8

化学动力学-逻辑结构ZHEIANGUNIVERSTYOSCIENCE&TECHNOLOGY0级1.微分法1级简单反应2.尝试法2级反应级数3.1y法速率方程n级4.隔离法对行5.特征复合反应平行化学动力学反应机理反应速率连串1.控制步骤T,Arrhenius影响因素方程的确定理论2.平衡态法C,速率方程3.稳态法Cat.碰撞理论过渡状态理论10Zhang Li-qing2020/4/8

化学动力学基本要求HEIANGUNVERSCIE1、明确化学反应速率、反应速率常数及反应级数的概念2、明确基元反应及反应分子数的概念3、掌握通过实验建立速率方程的方法4、掌握零级、一级、一级反应的速率方程及其应用。5、掌握有关反应特征与反应级数的确定6、理解温度对反应速率的影响7、理解活化能对反应速率的影响。8、已知表观速率常数求表观活化能11Zhang Li-qing2020/4/8