化学反应的计量学.ppt

NO2
化学计量比 1 投料摩尔数 5 投料摩尔比 1
2 10.7 2.14
3.1.3 过量百分数
过量反应物超过理论量部分占所需理论量 的百分数，叫做过量百分数。
过量百分数＝ ne nt 100% nt
Ne——过量反应物的物质的量； Nt——与限制反应物完全反应所消耗的过量反
应物物质的量。
例：
Cl
3.1.6 理论收率(Y)
生成的目的产物的物质的 量占输入的限制反应物的物 质的量的百分数，叫做理论 收率。
生成的目的产物的物质的 量占理论上应得到的目的产 物的物质的量的百分数，叫 做理论收率。
YP＝
nP
a p
nA,in
×100％
YP＝
nP nA,in
p a
×100％
Y＝S×X
例：H2N
+ H2SO4
XA ＝
nA,R nA,i
×100％
＝
nnA,i - nA,ou n nA,ti
×100％
n
3.1.5 选择性(S)
某一反应物转化为目的产物理论消耗的物 质的量占该物质在反应中实际消耗的量物质 的量的百分数，叫做选择性。
aA ＋ Bb = pP
SA＝
nP
a p
nA,R
×100％
化学计量比
＝ nA,ninP－apnA,out×100％
3.1 化学反应的计量学
反应物的摩尔比 限制反应物和过量反应物 过量百分数 转化率 选择性 理论收率 质量收率 原料消耗定额 单程转化率和总转化率
3.1.1 反应物的摩尔比
指加入反应器中的几种反应物之间的物质 的量（摩尔）之比。例如：
Cl + 2HNO 3
Cl NO2 + 2H2O
×100％
nAR，,in nAR—,ou—t 反应物A输入和输出反应器的物质的量 nAS,，in nAS—,ou—t 反应物A输入和输出全过程的物质的量
例：
Cl
Cl
+ Cl2
+ HCl +
Cl +
100mol 40mol 38mol
1mol 61mol
回收
60mol
60mol
？mol
反应器
分离器
产物
苯 100mol
氯苯 38mol 二氯苯 1mol 苯 61mol
氯苯 38mol 二氯苯 1mol 苯 1mol
X单＝(100－61)÷100×100％＝39％ X总＝(100－61)÷(100－60)×100％＝97.5％
S＝38×1÷(100－61)×100％
NH2
NH2
例：
+ H2SO4
质量
百度文库
100kg
纯度
99％
相对分子量 93
SO3H
217kg
≥97％
231.2
Y＝ 217×97％÷231.2 ×100％＝85.6％
100×99％÷93×1
Y质＝217÷100×100％＝217％
3.1.8 原料消耗定额
每生产一吨产品需要消耗的各种原料的量 （吨或千克）叫做原料消耗定额。
H2N
H2N
+ 焦油
100mol
SO3H
87mol 2mol 少量
X苯胺＝
100－2 100 ×100％ ＝98％
S＝
87×1 100－2
×100％ ＝88.7％
Y＝X苯胺×S＝98％×88.7％＝87.0％
＝
87 100×1
×100％
3.1.7 质量收率(Y质)
目的产物的质量占某一输入反应物的
质量百分数，叫做质量收率。
+
2HNO 3
限制反应物 过量反应物
化学计量比 1
2
投料摩尔数 5
10.7
投料摩尔比 1
2.14
Cl NO2 + 2H2O
NO2
硝酸过量百分之多少？
硝酸的过量百分数＝ 10.7 5 2 100% 7% 52
3.1.4 转化率(X)
某一反应物A反应掉的量nA,R占其投料量 nA,in的百分数叫做反应物A的转化率XA。
例：
NH2
NH2
+ H2SO4
质量
100kg
纯度
99％
相对分子量 93
SO3H
217kg ≥97％
231.2
苯胺的消耗定额＝100÷217＝0.461t＝461kg
3.1.9 单程转化率(X单)和总转化率(X总)
X单＝
nRA,in－ nRA,out nRA,in
×100％
X总＝
nSA,in－ nSA,out nSA,in
NO2
化学计量比 1 2 投料摩尔数 5 10.7 反应物的摩尔比 1 2.14
3.1.2 限制反应物和过量反应物
化学反应物不按化学计量比投料时，以最小化
学计量数存在的反应物叫做限制反应物，而投入量
超过限制反应物完全反应的理论量的反应物叫做过
量反应物。
Cl
+
2HNO 3
Cl NO2 + 2H2O
限制反应物 过量反应物