1、00-05-26,1,复合反应通常是指两个或两个以上基元反应的组合. 典型的组合方式有三类：对行反应, 平行反应和连串反应.,10-8 典型复合反应,1. 对行反应,正向和逆向同时进行的反应称为对行反应, 或对峙反应. 以一级对行反应为例导出其速率方程:,两式相减, 得,00-05-26,2,称为距平衡浓度差.,可见, 在对行一级反应中, 距平衡浓度差对时间的变化率符合一级反应的规律, 且趋向平衡的速率与( k1+k1) 成正比. 当k1 k1时, 上式简化为简单一级反应的速率方程. 对上式分离变量后积分, 得,00-05-26,3,slope = k1 + k1,00-05-26,4,一级对
2、行反应的 c t 关系如下图所示.,00-05-26,5,2. 放热对行反应的最佳反应温度,若Kc较小, 则产物将显著影响反应速率, 这就是采用初始浓度法测对行反应级数的原因. 对吸热反应, 温度升高, k1和Kc均增大, 总是加快反应速率. 对放热反应, 温度升高, k1 增大而Kc减小, 存在选择最佳反应温度的问题. 低温下Kc大, k1占主导, 故升温加快反应速率; 高温下Kc小, 1/Kc占主导, 故升温降低反应速率. 随着反应的进行(转化率增加), cB增大, 从而提升1/Kc的影响, 故最佳反应温度逐渐降低.,00-05-26,6,00-05-26,7,反应物能同时进行几种不同的反
3、应, 称为平行反应.,以两个一级反应组成的平行反应为例:,3. 平行反应,故反应物A的消耗速率也为一级反应. 积分上式, 得,以此线性关系作图, 由直线斜率可求得 ( k1+k2 ).,00-05-26,8,将(k1 / k2)与 ( k1+k2 )联解, 即可分别得到k1和k2.,级数相同的平行反应, 其产物浓度之比等于速率常数之比, 而与反应物初始浓度和时间无关. 生产上常通过选择最适宜温度或适当催化剂来选择性地加速所需要的反应. 高温有利于活化能高的反应, 低温有利于活化能低的反应. 催化剂常只能选择性地增大某一反应的速度常数.,00-05-26,9,凡反应所产生的物质, 能再起反应而产生其它物质的反应, 称为连串反应.,以两个一级反应所组成的连串反应为例:,4. 连串反应,解此 型的一次线性微分方程, 得,00-05-26,10,连串反应中间产物B的浓度在反应过程中呈现最大值. 若B 为目的产物, 必须掌握最佳反应时间 tm以获得最大浓度cB,m:,
