信阳师范大学：《化学反应工程基本原理》课程教学资源（PPT课件）第二章 化学反应动力学（小结）

一、基本概念与公式 1、化学计量方程的一般表示形式： 它是表示各反应物、生成物在反应过程的变化关系的方程。如 N2+3H2=2NH 一般形式为： 2NH,-N2-3H2=0 (1)化学计量方程仅是表示由于反应而引起的各个参与反应的物 质之间量的变化关系，计量方程本身与反应的实际历程无关。 (2)乘以一非零的系数入后，可得一个计量系数不同的新的计量 方程： (3)只用一个计量方程即可唯一的给出各反应组分之间的变化关 系的反应体系一单一反应；必须用两个（或多个）计量方程方能确 定各反应组分在反应时量的变化关系的反应，成为复合反应

一、基本概念与公式 1、化学计量方程的一般表示形式； 它是表示各反应物、生成物在反应过程的变化关系的方程。如 一般形式为： （1） 化学计量方程仅是表示由于反应而引起的各个参与反应的物 质之间量的变化关系，计量方程本身与反应的实际历程无关。 （2） 乘以一非零的系数λ后，可得一个计量系数不同的新的计量 方程: （3） 只用一个计量方程即可唯一的给出各反应组分之间的变化关 系的反应体系——单一反应；必须用两个(或多个)计量方程方能确 定各反应组分在反应时量的变化关系的反应，成为复合反应。 2NH - N -3H 0 N 3H 2NH 3 2 2 2 2 3 = + =

一、基本概念与公式 ◆2、化学膨胀因子、转化率、收率、选择率的定义以 及基本求解方法 (1)化学膨胀因子：每反应掉1mol的某一组分所引起的系统总 摩尔数的变化。 例：气相反应A+B→3P+S进料时无惰性气体，A与B以 1:1摩尔比进料，则膨胀因子= A.2 B.-1 C.1 (2)转化率： nAo-nA nAo

 2、化学膨胀因子、转化率、收率、选择率的定义以 及基本求解方法 （1）化学膨胀因子：每反应掉1mol的某一组分所引起的系统总 摩尔数的变化。 例：气相反应A + B → 3P + S进料时无惰性气体，A与B以 1∶1摩尔比进料，则膨胀因子=_。 A. 2 B. –1 C. 1 (2)转化率： 一、基本概念与公式 0 0 A A A A n n n x − =

一、基本概念与公式 (3)收率、选择率的定义以及平行反应、连串反应最 大收率和选择率的计算方法 收率：y=2=人1-e」 A nao k+k K2 M 选择率：了=一 CR k C4o-C k+kz k 2M 瞬时选择率为： S=kC1-kCz=1_kCx kCA kCa

（3）收率、选择率的定义以及平行反应、连串反应最 大收率和选择率的计算方法 A k1 k2 L M 1 2 1 ( ) 0 1 2 1 0 1 2 1 R k k t A R A A n k y e n k k C k S C C k k − + = = −     + = = − + 收率： 选择率： k1 k2 A L M 1 2 2 1 1 1 A R R A A k C k C k C S k C k C − = = − 瞬时选择率为： 一、基本概念与公式

一、基本概念与公式 ·3、化学反应速率的表示方式 间歇系统 dC y dt 连续系统 dN a dvg 4、动力学方程的一般表示方法 r=f(p,T,C)

 3、化学反应速率的表示方式 1 i i i i dn n dC d r V dt dt V dt 间歇系统 = − = − ( ) = − 连续系统 A A R dN r dV ＝－ 4、动力学方程的一般表示方法 r f p,T ,C = （ ） 一、基本概念与公式

一、基本概念与公式 (1)浓度效应： fC)常可以表示成各组分浓度的幂函数形式，即： f(C)=ΠCa 其中O表示组分的反应级数 (2)温度效应 k=ko exp(- ) RT 活化能指为了使反应物分子激发成活化分子所需的最 小能量，反应物分子必须被激发成活化分子才能发生 化学反应，它是标志化学反应进行难易程度的标志。 活化能与反应热效应的区别

（1）浓度效应： 常可以表示成各组分浓度的幂函数形式，即： 其中 表示组分的反应级数 f C( ) ( ) i f C C =   （2)温度效应 0 k k exp T = C g E （－ ） R 活化能指为了使反应物分子激发成活化分子所需的最 小能量，反应物分子必须被激发成活化分子才能发生 化学反应，它是标志化学反应进行难易程度的标志。 活化能与反应热效应的区别 一、基本概念与公式

一、基本概念与公式 5、吸附的类型及各自的特点； 6、气固相催化反应的动力学步骤； 7、理想吸附层模型的特点。 ①吸附表面在能量上是均匀的，即各吸附位具有相同 的能量；②被吸附分子的作用力可忽略不计；③单层吸附

5、吸附的类型及各自的特点； 6、气固相催化反应的动力学步骤； 7、理想吸附层模型的特点。 ①吸附表面在能量上是均匀的,即各吸附位具有相同 的能量;②被吸附分子的作用力可忽略不计;③单层吸附. 一、基本概念与公式

一、基本概念与公式 9流固相非催化反应的特点：固体物料直接参与反应并 且转化为产物。 10.流固相非催化反应的模型：收缩未反应芯模型和整体 反应模型 11.宏观反应过程控制阶段的判别方法（四种）

一、基本概念与公式 9.流固相非催化反应的特点:固体物料直接参与反应并 且转化为产物。 10.流固相非催化反应的模型:收缩未反应芯模型和整体 反应模型 11.宏观反应过程控制阶段的判别方法（四种）

基本计算 一一气固相催化反应存在速率控制步骤时的均匀吸 附动力学方程确定 建立过程速率方程的基本步骤为： (1)假设反应机理，即确定反应步骤； (2)假设速率控制步骤，写出该步骤的速率方程； (3)非速率控制步骤均达到平衡，由此写出各组分 的表面浓度式，代入速率控制步骤的速率式，即可求 出该反应的速率方程

二、基本计算 －－气固相催化反应存在速率控制步骤时的均匀吸 附动力学方程确定 建立过程速率方程的基本步骤为： （1）假设反应机理，即确定反应步骤； （2）假设速率控制步骤，写出该步骤的速率方程； （3）非速率控制步骤均达到平衡，由此写出各组分 的表面浓度式，代入速率控制步骤的速率式，即可求 出该反应的速率方程

练习题： ◆1、化学反应工程是一门研究化学反应的工程 问题的科学，既以作为研究对象，又以 为研究对象的学科体系。 ◆2、不论是设计、放大或控制，都需要对研究 对象作出定量的描述，也就要用数学式来表 达个参数间的关系，简称 ◆3、化学反应，其中化学反应计量系数为-3的 是哪种物质

 1、化学反应工程是一门研究化学反应的工程 问题的科学，既以 作为研究对象，又以 为研究对象的学科体系。  2、不论是设计、放大或控制，都需要对研究 对象作出定量的描述，也就要用数学式来表 达个参数间的关系，简称_。  3、化学反应，其中化学反应计量系数为-3的 是哪种物质 。 练习题：

·4、化学反应过程按操作方法分为 ◆ 操作。 5、化学反应，其中化学反应计量系数为+2 的是哪种物质 ◆ 6、对于反应aA+bB→pP+sS,则rp=_(-) 7、工业催化剂的构成包括一

 4、化学反应过程按操作方法分为 、  、 操作。  5、化学反应，其中化学反应计量系数为+2 的是哪种物质 。  6、对于反应 ，则 。  7、工业催化剂的构成包括 、 、  。 aA+ bB → pP+ sS rP = ( ) A −r