10-10单分子反应

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4第十一章化学动力学全解

4第十一章化学动力学全解

物化第十一章化学动力学习题、名词解释1•反应机理 2.基元反应 3.反应级数4.反应分子数5.反应速率常数6.半衰期二、简答题1. 反应级数和反应分子数有何区别?2. 简述零级反应的主要特征有哪些?3. 简述一级反应的主要特征有哪些?4. 简述二级反应的主要特征有哪些?5. 已知气相反应2HI=H 2+I 2之正、逆反应都是二级反应:(1) 问正、逆反应速率常数 k 、k '与平衡常数K 的关系是什么? (2) 问正、逆反应的活化能与正反应恒容反应热的关系是什么? 6. 阈能的物理意义是什么?它与阿累尼乌斯经验活化能E a 在数值上的关系如何?三、判断题 1.某反应的速度常数 k=4.62 X 0-2分-1,又初始浓度为0.1mol.dm -3,该反应的半衰期为15分。

2. 单分子反应称为基元反应,双分子反应和三分子反应称为复合反应。

3. 简单反应都是简单级数反应;简单级数的反应不一定就是简单反应。

4. 双分子反应一定是二级反应5. 当温度一定时,化学反应的活化能越大其反应速率越大。

6. 在同一反应中各物质的变化速率相同。

7. 若化学反应由一系列基元反应组成,则该反应的速率是各基元反应速率的代数和。

8. 单分子反应一定是基元反应。

9. 双分子反应一定是基元反应。

10. 零级反应的反应速率不随反应物浓度变化而变化。

11. 若一个化学反应是一级反应,则该反应的速率与反应物浓度的一次方成正比。

12. 一个化学反应进行完全所需的时间是半衰期的 2倍。

13. —个化学反应的级数越大,其反应速率也越大。

14 .若反应A + B T + Z 的速率方程为:r=kC A C B ,则该反应是二级反应,且肯定是双分子反应。

15•对于一般服从阿累尼乌斯方程的化学反应,温度越高,反应速率越快,因此升高温度有利于生 成更多的产物。

16. 若反应(1)的活化能为E 1,反应(2)的活化能为E 2,且E 1 > E 2,则在同一温度下 k 1 一定小于k ?。

化学反应过程第一章(1)

化学反应过程第一章(1)

全混流模型
2021/1/9
平推流模型
有关反应器操作的几个工程概念 ➢ 流体的质点或粒子(微元)
代表一堆分子所组成的流体,它的体积比 反应器的体积小到可以忽略,但其中所包 含的分子足够多,具有确切的统计平均性 质,如组成、温度、压力、流速; ➢ 停留时间(Retention time) 指连续操作中一物料“微元”从反应器 入口到出口经历的实际时间。
• 基本特征∶连续反应过程是一个稳态过程,反应器 内各处的组成不随时间变化。(反应组分、浓度可 能随位置变化而变化。)
• 主要优点∶便于自动化,劳动生产率高,反应程度 与产品质量较稳定。规模大或要求 严格控制反应条件的场合,多采用 连续操作。
• 主要缺点∶灵活性小,设备 投资高。
2021/1/9
半间歇操作/半连续操作
全混流模型——返混程度为无穷大,反应物料的稳定流量流入反应器,
新鲜物料与存留在反应器中的物料达到瞬间完全混合。出口处物料的 浓度、温度等参数与反应器中物料相同。停留时间分布中有的很长, 有的很短;举例——强烈搅拌的连续釜式反应器。
非理想流动模型——偏离上述两种理想流动模型,偏 离程度可通过测定停留时间分布来确定。
2021/1/9
(三)按反应器结构类型分类
型式
适用的反应
特征
釜(槽)式,一级 液相,液-液相,液-固相,气- 适用性大,操作弹性大。连续操作时温度、
或多级串联
液相,气-液-固三相
浓度易控制,返混严重。
均相管式
气相,液相
比传热面大,长径比很大,压降大,近平 推流。
固定床
气-固相催化(绝热式或连续换 催化剂不易磨损,但装卸难,传热控温不
一. 化学反应的分类 (1)按反应的化学特性分类 (2)按化学反应单元的分类

第三章 催化反应的动力学和热力学1

第三章 催化反应的动力学和热力学1

4、热力学活化参数的计算
A+B K≠ AB≠ 产物
d [ A] k [ AB ] 根据过渡态理论,反应速度应为: dt
形成活化复合物AB≠的平衡常数 得 得 所以
[ AB ] K [ A][ B]
AB =K AB d A / dt k K AB
f
2、热力学第二定律
(dG ) T , p ,W 0 0
f

(dG ) T , p ,W 0 0
f
等号表示可逆过程,不等号表示是一个自发的不 可逆过程,即自发变化总是朝着吉布斯自由能减少的 方向进行。这就是吉布斯自由能判据,所以dG又称之 为等温、等压位。因为大部分实验在等温、等压条件 下进行,所以这个判据特别有用。
U Q PV
注意热力学第一定律引入的另外一个函数H
1、热力学第一定律

对在常压下操作的封闭体系, Q p H ,△H是体系 热函的变化。因此,对常压下操作的体系:热力学 一律的表达式为: H U pV
△U和p△V对描述许多化学反应十分重要。但对发 生在水溶液中的反应有其特殊性,因为水溶液中的 反应没有明显的体积变化,p△H接近于零。 △H≈△U,所以对在水溶液中进行的任何反应,可 以用热函的变化△H来描述总能量的变化,而这个 量△H是可以测定的。
第三章 催化反应的热力学和动力学
一、催化反应的热力学 二、催化反应动力学
催化反应的热力学
化学和酶催化反应和普通化学反应一样,都
是受反应物转化为产物过程中的能量变化控 制的。因此要涉及到化学热力学、统计学的 概念。下面对催化反应热力学作简要介绍。
一、催化反应的热力学
1、热力学第一定律
2、热力学第二定律 3、反应物和产物的热力学参数差的计算 4、热力学活化参数的计算 5、热力学活化参数物理意义

第五章 制药工艺条件的筛选

第五章 制药工艺条件的筛选

催化剂的特征
• 1、可以降低反应活化能,加快反应速率; • 2、催化剂具有一定的选择性: ➢①不同类型的化学反应具有不同种类的催化剂; ➢②对于同样的反应系统,应用不同的催化剂, 可以获得不同的产物。
如乙醇在不同催 化剂和温度的作 用下,可得到不 同的产物。
二、催化剂的活性及其影响因素
• 工业上对催化剂的要求主要有:催化剂的活性、 选择性和稳定性。催化剂的活性即催化能力, 是评价催化剂优劣的重要指标。 • 影响因素: ✓1、温度 ✓2、助催化剂 ✓3、载体 ✓4、催化毒物
如:在乙苯生产时,通过控制乙烯与苯的摩尔比(0.4:1), 以提高乙苯的收率。
➢ 6、开始一个新反应时,主辅料的摩尔比一般为1: 1.2,反应物浓度从10%开始进行反应并根据实 际情况进行调整。
第二节 溶 剂
一、溶剂的极性
• 溶剂的极性主要用偶极矩和介电常数两个物理 常数来表示。溶剂主要分为有机溶剂和无机溶 剂,有机溶剂永久偶极矩在0~18.5×10-30cm (0~5.5D)之间。
3、零级反应
• 反应速率与反应物浓度无关,仅受如光强度、 催化剂表面状态及酶活性等因素的影响的反应 为零级反应。
v=- dC =k
dt
t:反应时间;k:反应常数;C:浓度
常见反应如:某些生物降解反应、聚合反应、 表面催化反应及电解反应等
二、复杂反应
• 由两个以或两个以上基元反应构成的化学反应 称为复杂反应,主要包括:可逆反应、平行反 应及相连续反应。
第六节 工艺研究中的特殊试验
生产中特殊试验主要包括: • 1、原辅料规格的过度试验 • 2、反应条件的极限试验 • 3、设备因素和腐蚀试验
谢谢大家!
2、双分子反应
• 当两个分子相互碰撞而发生的反应称为双分子

有机化学的10种反应类型

有机化学的10种反应类型
机理
在σ迁移反应中,σ键在共轭体系中进行迁移,形成环状过渡态,然后生成产物。σ迁移反 应通常涉及π电子和σ电子的相互作用,因此也被称为π-σ反应。
07
酯化反应和酯交换反应
Chapter
酯化反应
酸催化酯化
羧酸与醇在酸性催化剂存在下加热,生成酯和水 。
碱催化酯化
羧酸盐与醇在碱性催化剂存在下加热,生成酯和 相应的盐。
某些芳香族化合物在特定条件下,也可以发生加聚反应生成高分子 化合物。
缩聚反应
酰胺化缩聚反应
羧酸和胺在催化剂的作用下,发 生酰胺化缩聚反应生成聚酰胺。
酚醛缩聚反应
酚和醛在催化剂的作用下,发生 酚醛缩聚反应生成酚醛树脂。
尿素甲醛缩聚反应
尿素和甲醛在催化剂的作用下, 发生尿素甲醛缩聚反应生成脲醛 树脂。
02 反应过程中,酮肟的氮原子上的羟基和碳原子上 的氢原子发生迁移,形成新的碳氮键。
03 贝克曼重排是一种重要的有机合成方法,可用于 制备多种酰胺类化合物。
霍夫曼重排
霍夫曼重排是指酰胺在溴或氯的存在下,加热发生分子 内重排生成少一个碳原子的伯胺的反应。
反应过程中,酰胺的羰基碳原子上的氢原子和氮原子上 的烃基发生迁移,形成新的碳氮键。
烯烃和炔烃的亲电加成
烯烃和炔烃在亲电试剂(如卤素、氢卤酸、硫酸等)的作用 下,可以发生亲电加成反应,生成相应的卤代烃或硫酸酯等 。
芳香烃的亲电加成
芳香烃在亲电试剂(如硝酸、硫酸、氯化铁等)的作用下, 可以发生亲电取代反应,生成相应的硝基化合物、磺酸酯或 氯化物等。
自由基加成反应
烯烃和炔烃的自由基加成
酯化缩聚反应
羧酸和醇在催化剂的作用下,发 生酯化缩聚反应生成聚酯。
乙烯基化合物的缩聚反应

制药工艺学-元英进-课后答案

制药工艺学-元英进-课后答案

制药⼯艺学-元英进-课后答案第⼀章论绪第⼆章1-1:分析制药⼯艺在整个制药链中的地位与作⽤。

答:制药⼯艺学的⼯程性和实⽤性较强,加之药品种类繁多,⽣产⼯艺流程多样,过程复杂。

即使进⾏通⽤药物的⽣产,也必须避开已有专利保护,要有⾃主知识产权的⼯艺。

制药⼯艺作为把药物产品化的⼀种技术过程是现代医药⾏业的关键技术领域,在新药的产业化⽅⾯具有不可代替的作⽤;制药⼯艺学是研究药的⽣产过程的共性规律及其应⽤的⼀门学科,包括制配原理,⼯艺路线和质量控制,制药⼯艺是药物产业化的桥梁与瓶颈,对⼯艺的研究是加速产业化的⼀个重要⽅⾯。

1-2.提取制药、化学制药、⽣物技术制药的⼯艺特点是什么,应⽤的⼚品范围是什么?答:提取制药⼯艺的特点:以化⼯分离提取单元操作组合为主,直接从天然原料中⽤分离纯化等技术制配药物;应⽤的产品范围包括:氨基酸、维⽣素、酶、⾎液制品、激素糖类、脂类、⽣物碱。

化学制药⼯艺的特点:⽣产分⼦量较⼩的化学合成药物为主,连续多步化学合成反应,随即分离纯化过程;应⽤产品范围包括;全合成药物氯霉素,半合成药物多烯紫杉醇,头孢菌素C等。

⽣物技术制药⼯艺特点:⽣产⽣物技术制药、包括分⼦量较⼤的蛋⽩质、核酸等药物。

化学难以合成的或⾼成本的⼩分⼦量药物。

⽣物合成反应(反应器,⼀步)⽣成产物,随后⽣物分离纯化过程;应⽤的产品范围包括:重组蛋⽩质、单元隆抗体、多肽蛋⽩质、基因药物、核苷酸、多肽、抗⽣素等。

1-3化学制药产品⼀定申报化学制药吗?⽣物技术制药产品⼀定申报⽣物制药吗?为什么?举例说明。

答:化学制药产品和⽣物制药产品均不⼀定申报化学药物和⽣物制药制品:有些药物的⽣产⼯艺是由化学只要和⽣物技术制药相互链接有机组成的。

如两步法⽣产维⽣素C,⾸先是化学合成⼯艺,之后是发酵⼯艺,最后是化学合成⼯艺;有些药物经过化学合成⼯艺,最后是⽣物发酵⼯艺,如氢化可的松。

1-4从重磅炸弹药物出发,分析未来制药⼯艺的趋势。

答:重磅炸弹药物是指年销售收⼊达到⼀定标注,对医药产业具有特殊贡献的⼀类药物。

【2019年整理】化学反应动力学习题(可打印修改) (2)

【2019年整理】化学反应动力学习题(可打印修改) (2)

二、 选择题 1.(C);2.(B);
三、 填空题 1. 一、是非题 下列各题中的叙述是否正确?正确的选“√”,错误的选“×”。
√ × 1. 设对行反应正方向是放热的,并假定正、逆都是元反应,则升高温度更利 于增大正反应的速率系数。
√ × 2.若反应 A
Y,对 A 为零级,则 A 的半衰期

二、选择题
2. 3. kA=0.01 mol-1×dm3×s-1 t1/2=100 s
4. t1/2=15min 5. k(310K)/k(300K)=25.36
1. 二甲醚的气相分解是一级反应:CH3OCH3(g)
CH4(g)+ H2(g) + CO(g)
504℃时把二甲醚充入真空的定容反应器内,测得时间 t 时总压力 pt, 总数据如下:
N2O2 (快);
N2O2+O2
2NO2 (慢)。
又已知 2NO
U Δ N2O2 的 r m <0。试导出总反应的动力学方程式,并解释其反应级数及
对比实验 1, 2:
B 过量: 实验 1: 实验 3
则 b=2。
两式相除,得 4=4×2a-1,则 a=1。反应速率方程为:-dpA/dt=kApApB2
由实验 1 数据,
=1.13×10-10 Pa2×h-1。
4.[题解]:(1)据 Arrhenius 方程的不定积分式: 给 kA=f(T)的经验式对比,得
在以下各小题的“
”处填上答案。
1.链反应的一般步骤是(i)
;(ii)
;(iii)

答案:一、是非题 1. √; 2. √;
二、选择题 1.(B); 2.(B); 3.(C);
三、填空题 1.链的引发 链的传递 链的终止

北京师范大学生物化学课件 第9章重点

北京师范大学生物化学课件 第9章重点

v=
- —— dt
dc1
or
v = —— dt
c2:底物浓度
dc2
c1:反应物浓度 反应物浓度
2.反应分子数和反应级数 .
(1)反应分子数 ) 反应分子数是反应中真正相互作用的分子的数目. 反应分子数是反应中真正相互作用的分子的数目.
反应分子数 单分子 双分子 三分子 反应式 A→ P A+B → P+Q A+B+C → P+Q 速率方程式 v = kcA v = kcAcB v = kcAcBcC
pH 对酶反应的影响
100
在一定的pH 在一定的pH 下,
Relative Activity (%)
80
酶具有最大的催 化活性, 化活性,通常称此 pH. pH 为最适 pH. 最适pH是酶的特 最适pH是酶的特 pH 性之一. 性之一.
60
40
20
最适pH 最适
0 2 3 4 5 6 pH 7 8 9 10
一方面是温度升高, 一方面是温度升高,酶促反 应速度加快. 应速度加快.
Relative Activity (%) 100 80
另一方面,温度升高,酶的 另一方面,温度升高, 高级结构将发生变化或变 性,导致酶活性降低甚至 丧失. 丧失. 因此大多数酶都有一个最 适温度. 适温度.在最适温度条件 下,反应速率最大. 反应速率最大.
习题
1.解释中间络合物学说和稳态理论,并推导修 .解释中间络合物学说和稳态理论, 正后的米氏方程. 正后的米氏方程. 2.课本 381习题 . .课本P 习题1. 3.课本 381习题 . .课本P 习题3. 4.推导竞争性可逆抑制作用的动力学方程. .推导竞争性可逆抑制作用的动力学方程. 5.课本 382习题 . .课本P 习题8.

物理化学测验题(动力学)

物理化学测验题(动力学)

物理化学测验题(动力学)物理化学测验题(七)一、选择题。

在题后括号内,填上正确答案代号。

1、在以下各速率方程所叙述的反应中,那一个无法定义其反应级数。

()dc(hi)?kc(h2)?c(i2);(1)dt1dc(hcl)?kc(h2)??c(cl2)?2;dt(2)dc(hbr)kc(h2)??c(br2)??c(hbr)dt1?k'c(br2)(3);1dc(ch4)?k?c(c2h6)?2?c(h2)dt(4)。

2、对于反应ay,如果反应物a的浓度减少一半,a的半衰期也缩短一半,则该反应的级数为:()。

(1)零级;(2)一级;(3)二级。

3、若某反应的活化能为80kjmol-1,则反应温度由20℃增加到30℃,其反应速率系(常)数约为原来的:()。

(1)2倍;(2)3倍;(3)4倍;(4)5倍。

4、某一级反应的半衰期在27℃时为5000s,在37℃时为1000s,则此反应的活化能为:()。

(1)125kjmol-1;(2)519kjmol-1;(3)53.9kjmol-1;(4)62kjmol-1。

5、低温下,反应co(g)+no2(g)==co2(g)+no(g)的速率方程是υ=k{c(no2)}2试问下列机理中,哪个反应机理与此速率方程一致:()。

12??co2+no;(1)co+no2?(2)2no2??2co2+2no(快);n2o4(慢),n2o4+2co?2??z则b的浓度随其时间的b;b+d2no+o2(快),2co+o22co2(慢)。

(3)2no2?6、未知某无机反应的反应历程为adcb变化率dt是:()。

(1)k1ca-k2cdcb;(2)k1ca-k-1cb-k2cdcb;(3)k1ca-k-1cb+k2cdcb;(4)-k1ca+k-1cb+k2cdcb。

k??co+cl2该反应分以下三步完成:7、光气cocl2热分解的总反应为:cocl2?cl22cl 快速平衡??co+cl3慢cl+cocl2?cl3cl2+cl快速平衡总反应的速率方程为:-dc(cocl2)/dt==kc(cocl2)?c(cl2)?此总反应为:()。

化学反应工程名词解释

化学反应工程名词解释

化学反应工程名词解释第一章:1、反应动力学,2、分批式操作,3、连续式操作,4、半分批式操作,5、数学模型。

第二章:1、均相反应,2、化学反应速率,3、单一反应,4、复合反应,5、基元反应,6、非基元反应,7、单分子反应,8、双分子反应,9、三分子反应,10、收率,11、得率,12、选择性,13、单程转化率,14、单程收率,15、平行反应,16、串联反应,17、膨胀因子,18、膨胀率,19、反应级数。

20、总反应级数第三章:1、平推流反应器,2、全混流反应器,3、反应时间,4、平均停留时间,5、停留时间,6、返混,7、空时,8、空速,9、循环比,10、平衡温度,11、绝热温升,12、绝热操作,13、热稳定性。

14、平推流第四章:1、E(t)、F(t),2、脉冲示踪法,3、阶跃示踪法,4、方差,5、Pe,6、轴向分散模型,7、多级混合模型。

8、平均停留时间第五、六、七章1、混合法,2、浸渍法,3、沉淀法或共沉淀法,4、喷涂法及滚涂法,5、热熔法,6、吸附等温线,7、比表面,8、分子扩散或容积扩散,9、努森扩散,10、内扩散有效因子,11、面积当量直径,12、体积当量直径,13、比表面积当量直径,14、形状系数,15、床层空隙率,16、真密度,17、堆积密度,18、颗粒密度,19、临界流化速度,20、滴流床反应器,21、拟均相一维模型,22、带出速度或终端速度。

23、拟均相模型。

单分子亲核取代反应(sn1)机理

单分子亲核取代反应(sn1)机理

单分子亲核取代反应(sn1)机理
单分子亲核取代反应(SN1)是一种重要的有机化学反应,其机理涉及了几个关键步骤。

首先,SN1反应发生在三次碳原子上,通常是由于受核试剂的攻击而导致的亲核取代。

其机理主要包括以下几个步骤:
1. 解离步骤,在SN1反应中,最初发生的是基团离去,这导致了生成一个离子中间体。

这一步骤通常是由于受热或溶剂的影响而发生的。

在这一步骤中,离去基团离开了分子,形成了一个带正电荷的离子中间体。

2. 离子中间体的形成,在解离步骤之后,生成了一个带正电荷的离子中间体。

这个离子中间体是不稳定的,因为它的电子结构发生了改变。

在这个阶段,溶剂分子通常会与离子中间体发生作用,以稳定这个中间体。

3. 亲核试剂的攻击,一旦形成了稳定的离子中间体,亲核试剂(通常是一个带有负电荷的离子或是一个亲核分子)会与离子中间体发生反应。

亲核试剂的攻击会导致产生新的化合物,同时也会还原离子中间体的电荷。

总的来说,SN1反应的机理涉及了解离、离子中间体的形成以及亲核试剂的攻击这几个关键步骤。

这种反应通常发生在较稳定的离子中间体上,因此通常发生在较好的离去基团离开的情况下,也受溶剂和温度的影响。

希望这个回答能够帮助你理解SN1反应的机理。

范特-霍夫规则

范特-霍夫规则

上限:1010 mol-1·dm3·s-1
2. 过渡状态理论的应用
A+B
(A:B)≠→P
非电解质溶液:
(G ) GS G0
k
k0
exp
(G RT
)
GS :溶剂S中的标准活化自由能
G0 : 基准溶剂中的标准活化自由能
电解质溶液:
ln A B Le2 (AB) RT
(1
k
k0
A B
(AB)
0. 35
900 3.9×10-4
▲ H +CCl4→HCl+CCl3 16
7
1400 5×10-3
▲ COCl +Cl→Cl2+CO 3.5 400
65 6.15
并不是在任何方位上的碰撞都会引起反应:
方位因素 NO2-C6H4-Br+OH- NO2-C6H4-OH+Br-
OH-必须与Br原子端碰撞→可能发生反应。 复杂分子传递能量需要时间:
A
RTe
exp(
r
S
)
hL
R
的振动频率
◆ A与活化熵变有关,与碰撞理论的结果相
比较得:P与活化熵有关;
◆ 若知道过渡状态的构型,就可计算k值。
——绝对速率理论
§5 液相反应和多相反应动力学分析
一、液相反应
多相反应
化学反应
气相反应
均相反应
液相反应
气态:分子间作用力可忽略→分子运动理论描述
晶态:质点排列有序
阿氏公式得:lnk~ (1/T)呈线性关系; 硬球碰撞理论得: ln(k/T1/2)~ (1/T)呈线性关系;
Ec —— 发生化学反应的最小临界能, Ec= Lε0

实验四反应速率,反应级数及活化能的测定

实验四反应速率,反应级数及活化能的测定

实验四反应速率,反应级数及活化能的测定1. 实验原理反应速率是指单位时间内反应物消耗的物质量或生成的物质量。

反应速率的大小反映了反应进行的快慢程度,与反应的本质有关,同时也与反应动力学中所涉及的能量、物质转化和化学反应的机理有关。

化学反应中,反应速率通常与反应物的浓度有关,浓度愈大,反应速率就愈快,浓度愈小,反应速率就愈慢。

反应速率与时间的关系,可用反应速率函数进行数学描述,对于一般的反应,有如下形式:$$v=-\frac{1}{\upsilon}\frac{d[\text{A}]}{dt}=-\frac{1}{\nu}\frac{d[\text{B}]}{d t}=\frac{1}{\upsilon}\frac{d[\text{C}]}{dt}=\bullet\cdot\cdot\cdot\cdot$$式中v为反应的速率,反应物A、B的浓度变化率可表示为$\frac{d[\text{A}]}{dt}$、$\frac{d[\text{B}]}{dt}$,产物C的浓度变化率可表示为$\frac{d[\text{C}]}{dt}$,$\upsilon$、$\nu$是反应物和产物的化学计量数;$k$为速率常数,通常称为反应速率系数。

在反应中,$k$是不变的,反应速率只受反应物浓度和温度的影响,反应速率与浓度&C 之间的关系可用下式表示:$$v=k[\text{A}]^\alpha[\text{B}]^\beta$$式中$\alpha$、$\beta$为反应的反应级数。

一般情况下,反应级数与反应的化学机理相关。

只有当反应中的每一步都是单分子反应,即反应级数与化学计量数相同,此时反应级数的值为1,称作一级反应;如果反应级数是2,许多化学行为表现出2级反应的特征,称作二级反应。

活化能是指两个勾画反应物与生成物能量空间的转化界面之间的能量差(一般表示为$\Delta E_{a}$) 。

它是一个热力学性质,用来描述一个化学反应是否易于进行。

化学反应工程(梁斌)习题答案

化学反应工程(梁斌)习题答案

A (k1 k2 )CA02
B (k1CA0 k1CB0 k2CP0 )CA0
rA

dCA dt

Ax2

Bx C
C k1CA0CB0
rA

dCA dt

A x
B 2A
B2 4 A2

C A

x

B 2A

B2 4 A2

C A
假设及其控制步骤
习题2.10
• (1) 机理:A+σAσ B+σBσ Aσ+BσCσ+σ (控制步骤) CσC+σ
• kaApAθv-kdAθA=0 θA=KApAθV • θB=KBpBθV θC=KCpCθV
• θA+θB+θC+θV=1 θv=1/(1+KApA+KBpB+KCpC)
P RT
0.15(1 x) C 1 0.0375x
• 恒容反应: P=P0(1+0.0375x)
• 恒压反应: P=P0 V V0 (1 0.0375x)
• 膨胀率:当反应物A全部反应后,系统体积的变化率:
A

VxA1 VxA0 VxA0
A


nt 0 nA0
-rA=kCA2CB
动力学方程积分式
kt CA0 CA CA0 x kt ln(1 xA )
kt 1 xA CA0 1 xA
kt

CB0
1
CA0
ln

1 1
xB xA

kt

CA0

物理化学:11.3 单分子反应理论

物理化学:11.3 单分子反应理论

2021/3/19
14
r = k [A] = k1[A]2 ( 2 级反应)
用初始速率法测实验速率常数 k ,从 k 与初始压力 P 的函数关系,证实了林德 曼预言,即:
随初始压力 P 的下降,实验速率常数 k 发生了降变。
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15
高压下(P 26.7 kPa = 0.26 atm)
§11.3 单分子反应理论
• 以上两节用碰撞理论、过渡态理论讨论 了双分子基元反应;
• 对于单分子反应(一级基元反应),例 如某些分子的分解或异构化:
CH3CH2I CH2=CH2 + HI 顺-CHCl=CHCl 反-CHCl=CHCl
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1
• 按定义,单分子反应应该只由一个分子实 现的基元反应。
体系都很成功。
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25
k 2[A* ]
k1k 2[A]2 k1[A] k2
即单分子反应 A P 没有明确的反应级数。
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8
r
k2[A*]
k1k 2[A]2 k1[A] k2
(1)
A
A
k
1
A*
A
k 1
(2) A* k2 P
1)高压极限:k1[A] k2 (一般情况适合) 气相反应中,高压下 [A] 很大,分子碰撞机
k1[A]2
(二级反应动力学)
11
4. 实验验证:
偶氮甲烷(A)的热分解: A 603K P
单分子(1 级)反应的实验速率常数 k 定
义为:
r = k [A]
r 为实验测得的反应速率,由:
r k[A] k1k 2[A]2
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第四章-酶促反应动力学

第四章-酶促反应动力学

四、酶动力学图解法
要建立一个完整的动力学方程,必须通过动力学 实验确定其动力学参数。对Michaelis-Menten方程, 就是要确定rmax(或k+2)和km值。但直接应用 Michaelis-Menten方程求取动力学参数所遇到的主 要困难在于该方程为非线性方程。为此常将该方程
加以线性化,通过作图法直接求取动力学参数。
mol/l
将已知数据代入上式中,求得
k 0.0202
当 t=3min时,可以求得
min-1 、
S 0.94105
xS=6 %
mol/l
P 6% S0 6 107
mol/l
(2)当[S0]为1×10-6mol/l时,仍可视为一 级反应, ∴t=3 min时,同样可求得 xS=6 %
Km=1.7x10-5mol/L
乳酸脱氢酶
乳酸 乙酰CoA Km=1.3x10-3 mol/L Km=1.0x10-3mol/L
丙酮酸
丙酮酸脱氢酶
丙酮酸脱羧酶
乙醛 Km可以帮助推断某一反应的方向和途径
(2)Vmax和K3(Kcat)的意义
在一定的酶浓度下,酶对特定底物的Vmax也是一个常数。 当[s]很大时, Vmax=K3『E]。Vmax与K3成线性关系,而直线 的斜率为K3。 K3 表示当酶被底物饱和时每秒钟每个酶分子转换底物的分子数,这 个常数又叫转换数(简称TN),通称催化常数(catalytic constant, kcat). Kcat值越大,表示酶的催化效率越高。
dc k (a x) 2 dt 1 x k t a (a x)
x b( a x ) ln a x a(b x)
k
情况1:A和B的初始浓度不同,则 移项积分

化学反应过程

化学反应过程
• 化学反应原理包括的理论体系:
1)化学热力学(chemical thermodynamics)
1.判断化学反应能否发生以及进行的方向 2.化学反应过程进行的最大限度 3.热效应
• 2)化学动力学(chemical kinetics)
• 1.化学反应过程进行的机理 • 2.确定化学反应速率与其影响因素的函数关系
h3
CrO3,MoO2,TiCl4-Al(C2H5)3 AlCl3,FeCl3,CuCl2,HgCl2 SiO2-Al2O3,SiO2-MgO,沸石分子筛,活性白土 H2SO4,H3PO4,HgSO4,分子筛,离子交换树脂 H3PO4/硅藻土,AlCl3,BF3,SiO2-Al2O3,沸石分子筛
按反应机理进行分类
பைடு நூலகம்
酸碱型催化反应
酸碱型催化反应的反应机 理可认为是催化剂与反应物分 子之间通过电子对的授受而配 位,或者发生强烈极化,形成 离子型活性中间物种进行的催 化反应。
氧化还原型催化反应
氧化还原型催化反应机理可 认为是催化剂与反应物分子间 通过单个电子转移,形成活性 中间物种进行催化反应。
酸碱型及氧化还原型催化反应比较
• 全程转化率:新鲜原料进入到离开反应系统所达 到的转化率。
组 分 A在 反 应 器 中 的 转 化 量
XA, tot
新鲜原A料 的中 量 10% 0
• (2) 选择性:体系中转化成目标产物的某一反应 物量与参加所有反应而转化的该反应物总量之 百分数。
转 SR
化该为反目应 R的 的 物产 某 的物 一 总反 的应 转 1物 0化 % 0的 量量
按催化反应系统物相的均一性进行分类
均相催化反应
非均相(又称多 相)催化反应
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00-7-27 3
Байду номын сангаас
2 k 2 k1 c A (1) ( k − 1 / k 2 )c A >> 1, υ = = kc A k −1c A 表现为一级反应. 表现为一级反应
2 ( 2) ( k−1 / k2 )cA << 1, υ = k1cA
表现为二级反应. 表现为二级反应
00-7-27 2
>> 1 (k−1 / k2 )cA << 1
表现为一级 表现为二级
由此可解释单分子反应一般具有的如下规律: 由此可解释单分子反应一般具有的如下规律 • 气相反应高压时 cA 很大 为一级 逐渐降低压力 应转化为二 气相反应高压时 高压时( 很大) 为一级, 逐渐降低压力, 许多单分子气相反应确实有此规律. 级. 许多单分子气相反应确实有此规律 • 液相反应常表现为一级 这是因为 被周围溶剂分子所包围 液相反应常表现为一级 这是因为A*被周围溶剂分子所包围 常表现为一级, 而易于失活(k 而易于失活 -1大). • 双原子分子常表现为二级反应 因为双原子分子易将碰撞能传 双原子分子常表现为二级反应 常表现为二级反应, 递到唯一的键上, 递到唯一的键上 立即发生分解 (k2大). • 多原子分子的分解常呈现一级反应特征 这是因为多原子分子 多原子分子的分解常呈现一级反应特征 的分解常呈现一级反应特征, 需将分子内部的过剩能传递到需断裂的一两个键上, 需将分子内部的过剩能传递到需断裂的一两个键上 在一般压 力下尚未完成传递, 很可能就与低能分子碰撞而失活(k 力下尚未完成传递 很可能就与低能分子碰撞而失活 -1大).
§10-10 单分子反应机理
大多数基元反应为双分子反应. 大多数基元反应为双分子反应 单分子反应是否也经过碰 一级反应? 撞? 两个分子碰撞为何能表现为 一级反应 单分子反应碰撞活化机理: 林德曼(Lindemann)单分子反应碰撞活化机理 一种分子 林德曼 单分子反应碰撞活化机理 的分解或异构化反应, 的分解或异构化反应 首先必须经过与高能分子的碰撞而成为 活化分子A*. 若分子获得的能量很快传递到需要断裂的键上 若分子获得的能量很快传递到需要断裂的键上, 活化分子 将立即转变为产物 P; 若在内部能量尚未完成又与另一低能分 子碰撞, 也会失去过剩的能量又变回普通分子A. 子碰撞 则A*也会失去过剩的能量又变回普通分子 单分子反 也会失去过剩的能量又变回普通分子 应的总速率应为产物的生成速率. 应的总速率应为产物的生成速率 k1 A +A A* + A k- 1 k2 A* P 反应速率
00-7-27
dc P υ= = k 2 c A* dt
1
按稳态法
d c A* 2 = k1 c A − k − 1 c A * c A − k 2 c A* = 0 dt

c A*
2 k1 c A = k 2 + k −1c A
υ = k 2 c A*
两种极端情况: 两种极端情况
2 2 k 2 k1 c A k1c A = = k 2 + k − 1 c A 1 + ( k − 1 / k 2 )c A
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