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们就不同的反应级数
,讨论其动力学特征。一、一级反应定义:某反应的反应速率与反应物浓度的一次方成正比的反应就称为一级反应。αβvAkCACBkCA该反应的速率方程其微分形式dCAr
dtkCAr
§103速率方程的积分形式整理r
dCAkdtCAr
CAr
dCA1CA0定积分:t∫CA0vkl
CAAr
或;1CA0或:ktl
CA一级反应的动力学特征:dC(1)从式子kCr
CACA0ektr
Ar
Ar
dtr
可以看出r
dCACAr
dCACAr
表示在dt时间内某反应组分A反应掉的分数表示单位时间内反应掉的分数r
dtr
不论CA为多少,单位时间内反应掉的分数总等于k。r
§103速率方程的积分形式(2)一级反应的速度常数k1的数值与所用的浓度单位无关,其量纲是时间13一级反应速率方程微分形式r
l
CAr
CAr
dCAkdtCAr
作不定积分,则有r
Cr
ktl
r
CA0r
Cr
以l
C∽t作图可得一直线,直线的斜率为k4对组分A的转化率作一定义r
xAdefCA0CACA0r
则有1xA当反应物消耗一半时即2l
20693t1则有2kkt1就称为半衰期,即转化率达到12时所需要的时间2r
tr
1l
1xAkr
§103速率方程的积分形式一级反应的半衰期与反应物的起始浓度无关,而只取决于速度常数,当温度T一定时,一级反应的半衰期是一个常数。例:N2O5在25℃时分解反应半衰期t1257小时,且与初始压力无关,试求此反应完成90时所需要的时间为多少?二、二级反应反应速率与反应物浓度的平方成正比,或与两种反应物浓度的乘积成正比的反应,称为二级反应。二级反应速率方程的微分式为有两种r
(1)dt(2)dCkCr
Ar
dCr
dtr
Ar
kCAr
Ar
2r
CBr
aA→D…aAbB→D…r
dCACAr
2r
对(1)式作定积分r
∫r
CAr
CA0r
∫kdtr
0r
tr
§103速率方程的积分形式得r
11ktCACA0r
111tkCACA0r
对(2)式,如果两反应物寝浓度与计量系数成正比即CA0ar
CB0br
那么反应过程中,每一瞬间2此时dCAkCACBkCAbCAkCAr
dtar
t111kCACA0r
CAr
CBr
ar
br
同样有这就是二级反应的速率方程的积分形式。二级反应的动力学特征:(1)以(2)当反应物消耗一半时,即CA2则半衰期半衰期与反应物的初始浓度成正比。r
1CAr
∽t作图,得一直线,其斜率为k。r
CA0r
t1r
2r
1kCA0r
§103速率方程的积分形式r
(3)速率常数k的量纲为浓度1时间1若二级r
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