复杂反应常见类型
离子方程式的书写规则
离子方程式的书写规则离子方程式的书写规则如下：一、离子反应常见类型：1、复分解型离子反应：例：Ag++Cl-=AgCl↓2H++CO32-=CO2↑+H2O2、置换反应型：例：Zn+2H+=Zn2++H2↑Cl2+2I-=2Cl-+I23、盐类水解型：例：NH4＋＋H2O==NH3·H2O+H+CH3COO-+H2O==CH3COOH+0H-4、复杂的氧化还原型：例：MnO4-+5Fe2++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O另外还有生成物中有络合物时的离子反应等。
例1：将少量Cl2通入H2S水溶液中：Cl2+H2S＝S↓＋2H++2Cl-，将过量Cl2通入H2S水溶液中：4Cl2+H2S+4H2O＝10H++SO42-+8Cl-例2：Ca(HCO3)2溶液与适量或过量NaOH溶液作用：①Ca2++2HCO3-+2OH-=CaCO3↓+CO3-+2H2O若与少量NaOH溶液作用，则应写为：②Ca2++HCO3-+OH-=CaCO3↓+H2O 例3：澄清石灰水跟过量NaHCO3溶液作用：同例2①式与少量NaHCO3溶液作用，则同例2②式.例4：向Ca(H2PO4)2溶液中滴加过量的Ca(OH)2溶液：3Ca2++2H2PO4-+4OH-=Ca3(PO4)2↓+4H2O向Ca(H2PO4)2溶液中滴加少量Ca(OH)2溶液：Ca2++H2PO4-+OH-＝CaHPO4↓+H2O 例5：向NaHSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液至沉淀恰好完全H++SO42-+Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O向NaHSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液至沉淀恰好中和：2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O规律：当某电解质的正、负离子完全参加了反应，则在配平的离子方程式中，反应物中该正、负离子的个数比，应与其电解质的组成比相同；当某电解质的正、负离子都参观加了反应，却未完全反应，则在配平的离子方程式中，该正、负离子的个别数比与其电解质组成不相同。
11.5 几种典型的复杂反应
化学与环境科学学院
2、两个都是不可逆的一级平行反应 两个都是不可逆的 不可逆的一级平行反应
B A C (k1) (k2)
[A] t=0 a t=t a-x1-x2
[B] 0 x1
[C] 0 x2 令x=x1+x2
总的反应速率等于所有平行反应速率之和。 总的反应速率等于所有平行反应速率之和。
dx r= = r正 − r逆 = k1 (a − x) − k−1 x dt
Physical Chemistry
化学与环境科学学院
dx r= = r正 − r逆 = k1 (a − x) − k−1 x dt
当达到平衡时，净速率为零， 当达到平衡时，净速率为零，则：
dx = k1 (a − xe ) − k−1 xe = 0 dt e
例题：碘代甲烷和二甲基- 甲苯胺（ 例题：碘代甲烷和二甲基-对-甲苯胺（用N-R表 在硝基苯溶液中形成季铵盐的反应是2 示）在硝基苯溶液中形成季铵盐的反应是2-2级 对峙反应。反应物起始浓度均为0.05mol· 对峙反应。反应物起始浓度均为0.05mol· dm-3， 实验数据如下： 实验数据如下：
1 1 β= = = 0.836 K 1.43
将对应的实验数据 t 和 x= 0.05mol· dm-3 ×y 0.05mol· 带入下式， 值分别为： 带入下式，求得的 k2 值分别为：
k2 = 7.28 ×10−3 (mol dm −3 ) −1 s −1
k2 k−2 = = 5.09 ×10−3 (mol dm −3 ) −1 s −1 K Physical
d ln k1 d ln k= dT dT
1
=
复杂的氧化还原反应专题讲解
X-（Cl－，Br－，I－） X2（Cl2，Br2，I2） H2C2O4 NH3 CO2 N2,NO
高考中常见的考查题型
类型一:离子共存的判断 类型二:离子方程式的正误判断 类型三:复杂的氧化还原反应离子方程式书写 （工艺流程题） 或电化学 （电极方程）
第 1页
复杂的氧化还原反应离子方程式的书写方法——分解法(图二)
常见的氧化剂、还原剂及其对应还原产物、氧化产物必须掌握
的转化关系：(图一)
氧化剂 O2 X2（Cl2，Br2，I2） Fe3+ Cu2+ Ag+ 酸性 KMnO4 溶液 酸性 K2Cr2O7 溶液 KClO3 MnO2 HClO、ClO浓 H2SO4 （稀）HNO3 （浓）HNO3 Cl2， Cl－ Mn2+ Cl－ SO2， NO， NO2 常见还原产物 OH-，H2O，O2-（O2―＋H＋→ H2O，O2―＋H2O→OH―） X-（Cl－，Br－，I－） （遇弱）Fe2+， （遇强）Fe Cu Ag Mn2+ 还原剂 活泼金属 Fe2+ Cu H2 C CO S SO2/ SO32S2常见氧化产物 金属离子 Fe3+ Cu2+ H2O，H+ CO，CO2 CO2 SO2 SO3/ SO42S、 SO2
＋
OH ） ， 一般用 H 、 OH 来调节电荷平衡
― ＋ ― ＋ ―
5、利用质量守恒观察法配平-----配原子 H 和 OH 与 H2O 与之对应 （大多数情况） 7、检查
缺项配平一般原则(图三) 反应介质 酸性 碱性 中性 （盐类物质不考虑 水解可视为中性） 跃跃欲试： ①NaClO(aq)中滴加 NaI(aq)，溶液逐渐变为棕黄色 反应物添加 H
高二化学知识点离子方程式
2021高二化学知识点离子方程式化学是高中生学好高中化学的重要组成部分，学好化学直接影响着高中三年理综的成绩。
下面是查字典化学网为大家汇总的高二化学知识点离子方程式。
一、高三化学一轮复习离子反应常见类型：1、复分解型离子反应：例：Ag++Cl-=AgCl2H++CO32- =CO2+H2O2、置换反应型：例：Zn+2H+=Zn2++H2 Cl2+2I-=2Cl-+I23、盐类水解型：例：NH4++H2O==NH3H2O+H+ CH3COO-+H2O ==CH3COOH+0H-4、复杂的氧化还原型：例：MnO4-+5Fe2++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O 另外还有生成物中有络合物时的离子反应等。
二、离子方程式书写规则：1、只能将强电解质(指溶于水中的强电解质)写出离子形式，其它(包括难溶强电解质)一律写成分子形式。
如碳酸钙与盐酸的反应：CaCO3+2H+=Ca2++CO2+H2O 因此熟记哪些物质是强电解质、哪些强电解质能溶于水是写好离子方程式的基础和关键。
2、不在水溶液中反应的离子反应，不能书写离子方程式。
如铜与浓H2SO4的反应，浓H2SO4与相应固体物质取HCI、HF、HNO3的反应，以及Ca(OH)2与NH4Cl制取NH3的反应。
3、碱性氧化物虽然是强电解质，但它只能用化学方程式写在离子方程式中。
如CuO与盐酸的反应：CuO+2H+=Cu2++H2O 4、有酸式盐参加的离子反应，对于弱酸酸式根离子不能拆成H+和酸根阴离子(HSO4-除外)。
如NaHCO3溶液和NaOH溶液混合：HCO3-+OH-=CO32-+H2O不能写成：H++OH-=H2O5、书写氧化还原反应的离子方程式时，首先写好参加反应的离子，然后确定氧化产物和还原产物，再用观察配平并补齐其它物质即可;书写盐类水解的离子方程式时，先写好发生水解的离子，然后确定产物，再配平并补足水分子即可。
6、必须遵守质量守恒和电荷守恒定律，即离子方程式不仅要配平原子个数，还要配平离子电荷数和得失电子数。
复杂反应常见类型.doc
复杂反应常见类型（一）对峙反应也称可逆反应。
若一反应存在逆向反应，则原反应（正向反应）与逆向反应的集合构成对峙反应。
这类反应的例子有：光气的合成与分解；碘化氢与其组成元素之间的转换；顺反异构化反应等。
对峙反应是讨论化学反应的动力学性质与热力学性质之间关系的最重要的反应类型，正向反应与逆向反应速率常数之比为平衡常数，正向反应与逆向反应活化能之差为反应热。
对峙反应的反应物不能全部转化为产物（除非不断将产物从反应体系中分离出去），在反应进行过程中，反应物不断通过正向反应转化为产物，但产物也通过逆向反应转化为反应物。
随着反应物量的减少和产物量的增加，正向反应速率不断下降而逆向反应速率不断上升，最终正向反应速率和逆向反应速率趋于相等，反应物和产物的量达到定值，体系趋于热力学平衡态。
另一方面，当对峙反应体系达到热力学平衡态以后，如果施加某种外界影响，使反应体系偏离平衡态后，则反应体系仍将恢复平衡态，这种过程被称为弛豫。
当偏离平衡很少时，弛豫的规律是线性的。
以弛豫现象为基础，建立了测定快速反应的动力学方法。
（二）平行反应又称骈枝反应（side reaction）或竞争反应（competing reaction）。
反应物能同时平行地进行两个或两个以上的不同反应，得出不同的产物。
其中反应较快或产物在混合物中所占比率较高的称为主反应，其余称为副反应。
如苯酚的硝化反应即为平行反应，可得邻位、对位、间位三种硝基苯酚，主产物为邻硝基苯酚（约占59%）。
又如，乙醇可以平行地进行脱水和脱氢两种反应。
选择不同的催化剂可使这两种反应之一占优势。
这也就是所谓选择性。
有时平行反应的产物是相同的。
如，一氧化氮可以通过均相和多相两种不同方式平行地进行分解而得到氧和氮。
平行反应各个反应的产物量之比等于其反应速率常数之比。
通常规定“所包含的不同反应速率之比值”或者“不同反应的产物量之比值”平行反应的选择性为一般可采用改变反应温度或添加特定催化剂等方法改变某平行反应的选择性，以利于更多得到所期望的产物。
复杂反应的级数
复杂反应的级数摘要在化学和其他科学领域中，复杂反应是指包含多个连续或并行发生的化学步骤的反应过程。
本文将探讨复杂反应的级数及其在化学研究和实际应用中的重要性。
引言复杂反应是一种由多个化学步骤组成的反应过程。
这些步骤可以是连续进行的，其中一个步骤的产物是下一个步骤的反应物；也可以是并行进行的，其中多个步骤同时发生。
复杂反应的级数描述了反应过程中涉及的步骤数量。
理解复杂反应的级数对于深入研究反应机理、优化反应条件以及设计新的催化剂具有重要意义。
复杂反应的级数复杂反应的级数通常根据反应步骤的数量进行分类。
以下是几种常见的复杂反应级数：1.一级反应一级反应是指只涉及一个反应步骤的反应。
在一级反应中，反应速率与反应物的浓度成正比。
这类反应相对简单，可以通过测量反应速率常数来研究和描述。
2.二级反应二级反应是指涉及两个反应步骤的反应。
这种类型的反应通常包括两个反应物之间的化学反应和一个快速的平衡过程。
由于存在多个反应步骤，二级反应的研究更加复杂，需要考虑平衡和速率的影响。
3.多级反应多级反应是指涉及三个或更多反应步骤的反应。
这类反应可以具有很高的复杂性，需要深入研究每个反应步骤的机理和动力学参数。
多级反应在化学合成、生物学过程和环境科学等领域中都有重要应用。
复杂反应的研究和应用对复杂反应的研究和理解对于许多科学领域和实际应用具有关键意义：1.反应机理的揭示通过研究复杂反应的级数，可以揭示反应的详细机理和各个步骤之间的相互作用。
这对于理解反应的速率控制步骤、生成产物以及优化反应条件非常重要。
2.反应条件的优化了解复杂反应的级数可以帮助科学家优化反应条件。
通过调节不同反应步骤的速率和平衡，可以提高反应的效率和选择性，减少副产物的生成。
3.催化剂的设计和改进对于涉及多级反应的催化反应，理解复杂反应的级数可以指导催化剂的设计和改进。
优化催化剂的活性和选择性有助于提高反应的效率和经济性。
4.新材料和新药物的合成许多复杂反应在新材料和新药物的合成中扮演着重要角色。
复旦物理化学典型的复杂反应
t
lnxexe xk1k2t
l n0.8a 10.25 1-4 0t
0.8a0.5a
(2) 当 a = 1 mol/L xe = 0.8
t =7847 s
l n0.8 10.251-0 46000
0.8x
cG = x = 0.422 mol/L
cmAo=l/1L – x = 0.578
一．对峙反应（Opposion reaction）
四．链反应 (Chain reaction )
添加副标题
链传递形式
直链传递 支链传递
如上
如
四．链反应 (Chain reaction )
链传递形式 直链传递 支链传递
如上 如 2H 2O 2 高 温 2H 2O
H • + O2
OH • H 2 •O • H 2
H2O+ HO2
•
OH • H2
外因（光、热辐射等）诱发，产生自由基，需较大活化能
C2lh 2C•l
2．链传递（propagation）
Ea = 243
kJ/mol
自由基与分子反应，旧自由基消失，新自由基产生，反复 进行，形成产物，需较小的活化能
Cl
•
•
+
H2
HCl
+
H
H
•
•
+
Cl2
HCl
+
Cl
Ea = 25.1
kJ/mol
EkaJ/=m1o2l.6
线性形式：ln(xe–x)= –(k1+k2)t+ln xe
此式可求得 ( k1 +
k2
由
)
K
化学反应过程与设备(反应器设计和优化)
19
活化能E 反应活化能是为使反应物分子“激发”所需的能量。 活化能的大小是表征化学反应进行难易程度的标志。活化能高，反应难于进行； 活化能低，则容易进行。 但是活化能E不是决定反应难易程度的唯一因素，它与频率因子A0共同决定反应 速率。 理解活化能时应注意之点： a.活化能E不同于反应的热效应，它并不表示反应过程中吸收或放出的热量，而 只表示使反应分子达到活化态所需的能量，故与反应热效应并无直接的关系。 b.活化能E不能独立预示反应速率的大小，它只表明反应速率对温度的敏感程度。 E愈大，温度对反应速率的影响愈大。除了个别的反应外，一般反应速率均随温 度的上升而加快。E愈大，反应速率随温度的上升而增加得愈快。 c.对于同一反应，即当活化能E一定时，反应速率对温度的敏感程度随着温度的 升高而降低。
9
2.化学反应速率的表达
2.1对均相、等温、等压、封闭系统的单一反应： 重 点
aA bB rR sS
反应物：
ri
1 dni V d
rA
1 dn A , V dt
rB
1 dn B , V dt
产物：
1 dn R rR , V dt
1 dns rs , V dt
32
将以上各式带入反应速率方程，可得：
将以上动力学方程带入 c
cA
A0
dc A 即可求得结果。 ( rA )
思考：
反应速率用分压如何表达？
33
恒温变容过程速率方程的积分式
34
7.复杂反应动力学方程
可逆反应：反应物发生化学反应转化为产物的同时，产物之 间也在发生化学反应回复为原料。
17
（2）基元反应与非基元反应： 基元反应：如果反应物分子在碰撞中一步直接转化为产物分子，则称该反 应为基元反应。 非基元反应：若反应物分子要经过若干步，即经由几个基元反应才能转 化成为产物分子的反应，则称为非基元反应。 （3）单分子、双分子和三分子反应 单分子、双分子、三分子反应，是针对基元反应而言的。参加反应的分子数是 一个，称之为单分子反应；反应是由两个分子碰撞接触的，称为双分子反应。 （4）反应级数 反应级数：是指动力学方程式中浓度项的指数。它是由实验确定的常数。可以 是整数、分数，也可以是负数。
求50个较难的氧化还原反应方程式
求50个较难的氧化还原反应方程式氧化还原反应是化学中极为常见的反应类型，但大部分情况下他们只能以一般形式（如钠与氯气反应）在化学书籍里被描述，而非绝对的方程式。
本文就将详细介绍50个较难的氧化还原反应方程式，希望能以此帮助大家进一步深入学习化学，以便可以快速掌握更多更丰富的知识。
首先，介绍甲醇氧化反应方程式：2CH3OH+3O2->2CO2+4H2O。
在此反应中，甲醇会产生二氧化碳和水。
其次，介绍过氧化氢反应方程式：2H2O2->2H2O+O2。
这种反应是一种有氧氧化还原反应，在反应中过氧化氢会分解成普通的水和氧气。
第三，介绍硝化氢反应方程式：2HNO3->H2O+NO2+O2。
硝化氢是一种游离氢，在硝化氢反应中会分解成水、一氧化氮和氧气。
继续介绍，二氧化碳还原反应方程式：CO2+2H2->CH3OH。
在这一反应中，二氧化碳会和氢气反应生成甲醇。
接着，介绍的是氧化碳酸反应方程式：H2CO3->H2O+CO2。
在这一反应中，碳酸会分解成水和二氧化碳。
再者，介绍的是硫酸还原反应方程式：H2S+CuO->CuS+H2O。
在此反应中，硫酸会和铜氧化物反应生成了硫化铜和水。
继续介绍，氯反应方程式：2NaCl->2Na+Cl2。
在这一反应中，氯化钠会被氯气改变，产生了游离的氯原子。
接下来，介绍硝酸还原反应方程式：3HNO3+3KOH->3KNO3+3H2O。
在此反应中，硝酸会和氢氧化钾反应生成硝酸钾和水。
再接着，介绍的是氧化氢醇还原反应方程式：CH3OH+O->CO+2H2O。
在这一反应中，甲醇会被氧化生成一氧化碳和水。
继续介绍，硫化钠反应方程式：2Na2S->S+2Na2S2。
在此反应中，硫化钠会被拆分产生游离的硫原子和硫化钠二根离子。
接着，介绍硝酸钾反应方程式：KNO3->K+NO2+O2。
在此反应中，硝酸钾会被分解生成游离的钾离子，一氧化氮分子和氧气。
第十章 复合反应动力学
1
N 2O 2
(快)
( 2 ) O 2 N 2 O 2 2 2 NO
k
2
(慢) (速控步骤)
(I). 写出总反应速率：
dC
NO
2
dt
C N 2O 2
k 2 C N 2O 2 C O 2
为中间体浓度，应消去
(II). 根据平衡态近似法 , 认为反应 (1) 已达平衡:
2. 菲克第二定律 ( 非稳态扩散 ) 非稳态扩散： 扩散方向各点的
dC dx
随时间而变
dC dx
D
d C dx
2
2
10-5 催化作用
一、催化剂的特点 1.催化剂只改变化学反应速度,不影响化学平衡. (1).催化剂不能改变反应物与产物的始终态,故不能 改变 G ,不能实现热力学上不能发生的反应. (2).由于不能改变 G , 不能影响平衡常数 K .同等 k 程度的增加正逆反应速率: K 正 k逆 2.催化剂参与反应,反应前后其数量,化学性质不变,物性变化. 3.快速高效.
和 1 ~ 2% 的 K2O
催化机理很复杂,总的认为催化剂参与化学反应,生成中 间体,改变了反应机理,降低了反应活化能,提高了反应速率. 二、均相催化 反应物和催化剂成单相 (气相催化,液相催化,络合催化) 三、复相催化 多指固体催化剂对气相或液相反应物的催化 经过三个步骤:
化学吸附
表面反应
产物解吸
活化络合物
[A B C ]
产物
分解
AB C
优缺点:
(1). 原则上知道活化络合物结构，由统计力学，量子力学， 可以算出 k , 故称为绝对速度理论
(2). 符合简单分子,不符合复杂分子.对活化络合物结构处 于半猜测阶段,因而使理论的实际应用有很大困难.
复杂反应的级数
复杂反应的级数复杂反应是化学领域中的一个重要概念，指的是涉及多个中间体和反应步骤的化学反应。
在复杂反应中，反应物经过一系列的中间体转化和反应步骤，最终生成产物。
本文将详细介绍复杂反应的级数、反应步骤以及其在化学研究和工业应用中的重要性。
一、复杂反应的定义与特点复杂反应是指涉及多个中间体和反应步骤的化学反应。
相对于简单反应而言，复杂反应的特点主要包括以下几个方面：1. 多个反应步骤：复杂反应通常由多个反应步骤组成，每个反应步骤都会生成新的中间体。
2. 多个中间体：复杂反应的中间体是指在反应过程中生成的短暂存在的化合物，它们是反应物和产物之间的转化中间体。
3. 分子转化的过程：复杂反应涉及分子之间的转化，包括键的形成和断裂等。
二、复杂反应的级数与反应步骤复杂反应可以按照反应级数的不同进行分类。
反应级数是指一个反应中包含的连续反应步骤的个数，常见的反应级数包括一级反应、二级反应和多级反应。
1. 一级反应：一级反应是指只包含一个反应步骤的复杂反应。
在一级反应中，反应物经过一个步骤转化为产物，反应速率与反应物浓度成正比。
2. 二级反应：二级反应包括两个相互竞争的反应步骤。
这两个步骤可以是反应物的两种不同转化途径，或是同一种转化途径中两个具有不同反应速率的步骤。
3. 多级反应：多级反应指复杂反应中包含多个连续的反应步骤。
每个步骤都会生成新的中间体，并最终形成产物。
三、复杂反应的研究和应用复杂反应在化学研究和工业应用中具有重要价值。
通过对复杂反应的研究，可以深入了解反应机制和中间体的生成过程，为合成新的化合物和开发新的反应方法提供指导。
1. 反应机理的研究：通过研究复杂反应的级数和反应步骤，可以揭示反应物和产物之间的转化过程，以及可能存在的中间体和反应路径。
这对于理解和控制化学反应的机理至关重要。
2. 催化剂设计与优化：复杂反应的研究可以为催化剂的设计和优化提供重要参考。
通过研究反应机理和中间体的生成过程，可以合理设计催化剂的结构和性能，提高反应的效率和选择性。
化合反应分解反应置换反应复分解反应
化合反应分解反应置换反应复分解反应【摘要】本文将介绍化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应的定义及示例。
化合反应是两种或更多物质结合形成一种新物质的反应，如氢气和氧气生成水。
分解反应是一种物质分解成两种或更多不同物质的反应，例如过氧化氢分解为水和氧气。
置换反应是一种原子或离子在化学反应中被另一个原子或离子替代的反应，例如锌和铜硫酸溶液发生置换反应。
复分解反应是一种散开成两种或更多物质的复杂反应，如水化铜硫酸会发生复分解反应。
文章还将讨论各种反应的特点及应用，帮助读者更好地理解和应用化学反应。
【关键词】化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应、定义、示例、特点、应用1. 引言1.1 化合反应化合反应是化学反应的一种类型，指两种或两种以上的物质在一定条件下结合成一种新的物质的过程。
在化合反应中，反应物的原子或分子重组排列，形成新的化合物。
通常情况下，化合反应会释放能量，因此常常伴随着放热现象。
氢气（H2）和氧气（O2）在适当条件下反应生成水（H2O），这就是一个典型的化合反应：2H2 + O2 → 2H2O在这个反应中，氢气和氧气的原子结合在一起形成水分子，释放出能量。
化合反应具有以下特点：反应速度较快，反应物消耗完全，生成固定的反应物质，反应放热等。
化合反应在生活和工业中有着广泛的应用，如金属氧化物的制备、生活用品的生产等都离不开化合反应。
通过研究化合反应，我们可以更好地理解物质的性质和反应机理，为科学研究和生产实践提供重要参考。
1.2 分解反应分解反应是化学中一种重要的反应类型，它指的是一个化合物在适当条件下分解成两个或多个物质的反应过程。
通常分解反应发生在高温、高压或添加催化剂等特殊条件下。
分解反应可分为热分解、光解和电解等几种类型。
热分解是指通过加热使化合物分解成两种或更多物质的过程。
碳酸氢钠（小苏打）在加热的情况下分解成二氧化碳、水和氢氧化钠。
光解是指在光照条件下化合物发生分解的反应，如二氧化银在紫外光照射下分解成银和氧气。
丙酮碘化反应思考题答案
丙酮碘化反应思考题答案【篇一：丙酮碘化反应】3-29t=286.15k p=85.02kpa一、实验目的1.根据实验原理由同学设计实验方案，包括仪器、药品、实验步骤等 2.测定反应常数k、反应级数n、活化能ea 3.通过实验加深对复杂反应的理解二、实验原理丙酮碘化反应是一个复杂反应，其反应式为：实验测定表明，反应速率在酸性溶液中随氢离子浓度的增大而增大。
反应式中包含产物，故本反应是自催化反应，其动力学方程式为：22式中c为各物质浓度（mol/l）,k为反应速率常数或反应比速，指数为反应级数n。
丙酮碘化反应的反应机理可分为两步：第一步为丙酮烯醇化反应，其速率常数较小，第二部是烯醇碘化反应，它是一个快速的且能进行到底的反应。
用稳态近似法处理，可以推导证明，当k2ch+k3ci时，反应机理与实验证明的反应级数相符。
2丙酮碘化反应对碘的反应级数是零级，级碘的浓度对反应速率没有影响，原来的速率方程可写成22++似视为常数，积分上式的：2ci以对t作图应为直线。
与直线的斜率可求得反应速率常数k及反应级数n。
2在某一指定的温度下，进行两次实验，固定氢离子的浓度不变，改变丙酮的浓度，使其为ca=mca，根据212若测得两次反应的反应速率，即求得反应级数p。
用同样的方法，改变氢离子的浓度，固定丙酮的浓度不变，也可以得到对氢离子的反应级数r。
若已经证明：p=r=1，q=0，反应速率方程可写为：-dci/dt=kcach+在大量外加酸存在下及反应进程不大的条件2下，反应过程的氢离子可视为不变，因此，反应表现为准一级反应或假一级反应：-dci/dt=kca式中k=k ch+，2k为与氢离子浓度有关的准反应比速。
设丙酮及碘的初始浓度为ca0、ci0.侧有：ca= ci0-（ci0- ci）由数学推导最终可得：2222ci= - ca0 kt+ ca0c+ ci022若在不同的时刻t，测得一系列ci，将其对t作图，得一直线,斜率为- ca0 k，即可求得k的值。
复杂反应的动力学方程
02
复合复杂反应 在反应系统中，同时进行有可逆反应、平行反应和连串反应，该系统进行的反应称为复合复杂反应。如：
复杂反应的动力学方程 复杂反应的动力学方程通常采用下述方法进行计算： 将复杂反应分解为若干个单一反应，并按单一反应过程求得各自的动力学方程； 在复杂反应系统中，某一组分对化学反应的贡献通常用该组分的生成速率来表示。某组分可能同时参与若干个单一反应时，该组分的生成速率应该是它在各个单一反应中的生成速率之和，即：
练习
在系统中同时进行下列基元反应:
试计算各组分的生成速率。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
复 习
理解下列术语 数学模型法、间歇操作、半间歇操作、连续操作、化学反应速率、化学动力学方程、均相反应、单一反应、复杂反应、基元反应、单分子反应、反应级数、恒容过程. 化学反应过程与设备研究目的是什么？ 按照不同的分类方法，化学反应器可分为哪些类型？ 化学反应器有哪三种操作方式？各有什么特点？ 化学反应过程与设备的基本研究方法有哪两种？ 对于多组分单一反应系统，各组分的反应速率存在怎样的关系？
复杂反应的动力学方程
复杂反应的类型
可逆反应 在反应物发生化学反应生成产物的同时，产物之间也在发生化学反应回复成原料。如： 平行反应 在系统中反应物除发生化学反应生成一种产物外，该反应物还能进行另一个化学反应生成另一种产物。如：
01
连串反应 反应物发生化学反应生成产物的同时，该产物又能进一步反应而成另一种产物。如：
式中 为组分I第j反应的反应生成速率； 为组分I在第j个反应中的化学计量系数，若反应物取负值，若为产物则取正值。 例1-3 解题思路： 能正确将复合复杂反应分解为简单反应 某组分若同时参与若干个单一反应时，该组分的生成速率应该是它在各个单一反应中的生成速率之和。加和计算时注意不要搞错符号，漏掉化学计量系数。
化学制药工艺学题库(有答案)
2014年10月《化学制药工艺学》自考复习资料整理者：李玉龙一、选择题1、下列哪种反应不是复杂反应的类型【A 】A、基元反应B、可逆反应C、平行反应D、连续反应2、化学药物合成路线设计方法不包括【C 】A、类型反应法B、分子对称法C、直接合成法D、追溯求源法3、下列方法哪项不是化学药物合成工艺的设计方法【C 】A、模拟类推法B、分子对称法C、平台法D、类型反映法4、化工及制药工业中常见的过程放大方法有【D 】A、逐级放大法和相似放大法B、逐级放大法和数学模拟放大法C、相似放大法和数学模拟放大法D、逐级放大\相似放大和数学放大5、下列不属于理想药物合成工艺路线应具备的特点的是【D 】A、合成步骤少B、操作简便C、设备要求低D、各步收率低6、在反应系统中，反应消耗掉的反应物的摩尔系数与反应物起始的摩尔系数之比称为【 D 】A、瞬时收率B、总收率Ｃ、选择率D、转化率7、用苯氯化制各一氯苯时，为减少副产物二氯苯的生成量，应控制氯耗以量。
已知每l00 mol苯与40 mol氯反应，反应产物中含38 mol氯苯、l mol 二氯苯以及38、61 mol未反应的苯。
反应产物经分离后可回收60mol的苯，损失l mol的苯。
则苯的总转化率为【 D 】A、39%B、62% C 、88% D、97.5%8、以时间“天”为基准进行物料衡算就是根据产品的年产量和年生产日计算出产品的日产量，再根据产品的总收率折算出l天操作所需的投料量，并以此为基础进行物料衡算。
一般情况下，年生产日可按【 C 】天来计算，腐蚀较轻或较重的，年生产日可根据具体情况增加或缩短。
工艺尚未成熟或腐蚀较重的可按照【 D 】天来计算。
A、240B、280C、330D、3009、选择重结晶溶剂的经验规则是相似相溶，那么对于含有易形成氢键的官能团的化合物时应选用的溶剂是【 A 】A、乙醇B、乙醚C、乙酮D、乙烷10、下面不属于质子性溶剂是的【 A 】A、乙醚B、乙酸C、水D、三氟乙酸11、载体用途不包括【 B 】.A、提高催化活性B、改变选择性C、节约使用量D、增加机械强度12、为了减少溶剂的挥发损失，低沸点溶剂的热过滤不宜采用【B 】A、真空抽滤，出口不设置冷凝冷却器B、加压过滤C、真空抽滤，出口设置冷凝冷却器D、不能确定13、工业区应设在城镇常年主导风向的下风向，药厂厂址应设在工业区的【A 】位置。
实验十三 丙酮碘化反应资料讲解
实验十三丙酮碘化反应丙酮碘化反应一、实验目的（1）通过实验加深对复杂反应特征的理解。
（2）测定酸催化时丙酮碘化反应的速率常数。
（3）掌握72光栅分光光度计的使用方法。
二、实验原理不同的化学反应其反应机理是不相同的。
按反应机理的复杂程度之不同可以将反应分为基元反应（简单反应）和复杂反应两种类型。
简单反应是由反应物粒子经碰撞一步就直接生成产物的反应。
复杂反应不是经过简单的一步就能完成的，而是要通过生成中间产物的许多步骤来完成的，其中每一步都是一个基元反应。
常见的复杂反应有对峙反应（或称可逆反应，与热力学中的可逆过程的含义完全不同）。
平行反应和连续反应等。
丙酮碘化反应是一复杂反应，反应方程式为：收集于网络，如有侵权请联系管理员删除收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 H +是催化剂，由于反应本身能生成H +，所以，这是一个自动催化反应。
一般认为该反应的反应机理包括下列两步：这是一个连续反应。
反应（1）是丙酮的烯醇化反应，它是一个可逆反应，进行得很慢。
反应（2）是烯醇的碘化反应，它是一个快速且能进行到底的反应。
由于反应（1）速率很慢，而反应（2）的速率又很快，中间产物烯醇一旦生成又马上消耗掉了。
根据连续反应的特点，该反应的总反应速率由反应（1）所决定，其反应的速率方程可表示为：式中C A 为丙酮的浓度；C D 为产物碘化丙酮的浓度；C H+为氢离子的浓度；K 为丙酮碘化反应的总的速率常数。
由反应（2）可知，如果测得反应过程中各时间碘的浓度，就可以求出。
由于碘在可见光区有一个比较宽的吸收带，所以本实验可采用分光光度法来测定不同时刻反应物的浓度。
若在反应过程中，丙酮的浓度为0.1～0.6mol·dm-3，酸的浓度为0.05～0.5mol·dm-3时，可视丙酮与酸的浓度为常数。
将（3）式积分得：按朗怕-比耳定律，若指定波长的光通过碘溶液后光强为I，通过蒸馏水后的光强为I0，则透光率可表示为：并且透光率与碘的浓度有如下关系：式中，l为比色皿光径长度；K'，是取10为底的对数时的吸收系数。
优选典型复杂反应对峙
K
k1
A B
a
k 1
0
a x
x
a xe
xe ？
xe a
k1
xe at
ln
xe xe
x
k1
1 ln t
a
a
x
还原为一级反应动力学方程
1. 1–1级对峙反应的动力学特征 （3）Kinetic curve
c
B
A
t
对于其他类型的对峙反应，可用类似方法处理讨论；关键是 利用平衡时正、逆反应速率相等，总包反应的速率为 0。
（0 t；0 x）定积分后得：
k2
xe 4ta(a
xe )
ln
(a
2xe )x axe a(xe x)
(2)
将 a、xe 及不同的 t、x 代入（2），得到一组 k2 值：
t ×10－3 （s） k2×104（Lmol－1s－1）
3.0 6.0 9.0 12.0 2.54 2.52 2.30 2.45
推而广之：当各物质的分级数与其计量系数的绝对值一致时
k
k
B
(cB,e ) B K O (cO ) B
若能从热力学得到K ,与动力学方程联立,即可求得k+、k- 。
1. 1–1级对峙反应的动力学特征
H2 + Cl2 = 2HCl
Cl2 + M = 2Cl + M Cl + H2 = HCl + H H + Cl2 = HCl + Cl 2Cl + M = Cl2 + M
k2
(
xe 2
)2
k2
4(a xe )2 xe2
k2
几种典型的复杂反应
以1-1级对峙反应为例
t0
A k1 P
k-1
a xe
xe
tt ax
x
t te a xe
xe
注意：式中 xe' 体现旧平衡旳浓度， xe 体现新平衡旳浓度
对峙反应速率方程
dx dt
k1 (a
x)
k1x
平衡时： k1(a xe ) k1xe
x为扰动后与新平 衡浓度旳差值。
在弛豫法中，我们选用x为基本变量
(k1
k1)t
与一级反应积分 式比较：
ln [ A]0 [ A]
k1t
ln
[ A]0 0 [ A] 0
k1t
1－1型对峙反应可视为趋向于化学平衡旳一级反应
对峙反应旳特点
1.净速率等于正、逆反应速率之差值 2.到达平衡时，反应净速率等于零
3.正、逆速率常数之比等于平衡常数K=k1/k－1
对峙反应应用实例－
对峙反应旳积分式
(2) 求对峙反应积分速率方程
d[A] dt
k1[ A]
k1 Kc
[B]
k1[ A]
k1 Kc
([
A]0
[
A])
[ A]
d[A]
k1
t
dt
[ A]0 Kc[ A] ([ A]0 [ A]) Kc 0
ln (1 Kc )[ A] [ A]0 Kc[ A]0
k1(1
1 )t
k1
e-k2t
当k1>>k2， 当k2>>k1，
z a(1 ek 2t ) z a(1 ek 1t )
速控步假设
上述成果阐明：当连续反应中存在一种很慢步 骤时，反应是由这一环节决定旳。为此，我们引出 速控步假设。
二级反应三级反应
二级反应三级反应
二级反应和三级反应是化学反应中常见的两种反应类型，虽然它们有些相似，但是却有很多不同之处。
下面我们来详细了解一下它们的区别。
二级反应：
1.概念：二级反应是指化学反应的速率与反应物的浓度的平方成正比的反应。
2. 特点：二级反应的速率随着反应物浓度的增加而快速增加，反应速率的变化比一级反应更加敏感。
3. 典型反应：酸碱中和反应、亚硝酸与硫酸反应等。
三级反应：
1. 概念：三级反应是指化学反应的速率与反应物的浓度的立方成正比的反应。
2. 特点：三级反应的速率对反应物浓度的变化非常敏感，即使反应物浓度只有微小的改变，也会对反应速率产生明显的影响。
3. 典型反应：铁离子催化的亚硝酸与亚氯酸反应、动力学中的复杂反应等。
二级反应和三级反应的区别：
1. 反应速率：二级反应的速率与反应物浓度的平方成正比，三级反应的速率与反应物浓度的立方成正比。
2. 敏感度：三级反应的速率对反应物浓度的变化更加敏感，即使反应
物浓度只有微小的改变，也会对反应速率产生明显的影响。
3. 典型反应：二级反应和三级反应的典型反应不同，二级反应常见的有酸碱中和反应、亚硝酸与硫酸反应等，而三级反应则常见的有铁离子催化的亚硝酸与亚氯酸反应、动力学中的复杂反应等。
总之，二级反应和三级反应是化学反应中两种比较常见的反应类型，它们的速率与反应物浓度的关系不同，同时典型反应也有所不同。
在实际应用中，我们需要根据实际情况选择合适的反应类型进行反应研究和应用。
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复杂反应常见类型
（一）对峙反应
也称可逆反应。
若一反应存在逆向反应，则原反应（正向反应）与逆向反应的集合构成对峙反应。
这类反应的例子有：光气的合成与分解；碘化氢与其组成元素之间的转换；顺反异构化反应等。
对峙反应是讨论化学反应的动力学性质与热力学性质之间关系的最重要的反应类型，正向反应与逆向反应速率常数之比为平衡常数，正向反应与逆向反应活化能之差为反应热。
对峙反应的反应物不能全部转化为产物（除非不断将产物从反应体系中分离出去），在反应进行过程中，反应物不断通过正向反应转化为产物，但产物也通过逆向反应转化为反应物。
随着反应物量的减少和产物量的增加，正向反应速率不断下降而逆向反应速率不断上升，最终正向反应速率和逆向反应速率趋于相等，反应物和产物的量达到定值，体系趋于热力学平衡态。
另一方面，当对峙反应体系达到热力学平衡态以后，如果施加某种外界影响，使反应体系偏离平衡态后，则反应体系仍将恢复平衡态，这种过程被称为弛豫。
当偏离平衡很少时，弛豫的规律是线性的。
以弛豫现象为基础，建立了测定快速反应的动力学方法。
（二）平行反应
又称骈枝反应（side reaction）或竞争反应（competing reaction）。
反应物能同时平行地进行两个或两个以上的不同反应，得出不同的产物。
其中反应较快或产物在混合物中所占比率较高的称为主反应，其余称为副反应。
如苯酚的硝化反应即为平行反应，可得邻位、对位、间位三种硝基苯酚，主产物为邻硝基苯酚（约占59%）。
又如，乙醇可以平行地进行脱水和脱氢两种反应。
选择不同的催化剂可使这两种反应之一占优势。
这也就是所谓选择性。
有时平行反应的产物是相同的。
如，一氧化氮可以通过均相和多相两种不同方式平行地进行分解而得到氧和氮。
平行反应各个反应的产物量之比等于其反应速率常数之比。
通常规定“所包含的不同反应速率之比值”或者“不同反应的产物量之比值”平行反应的选择性为一般可采用改变反应温度或添加特定催化剂等方法改变某平行反应的选择性，以利于更多得到所期望的产物。
（三）连续反应
又称滑动反应（sliding reaction）。
反应矿物和生成矿物的化学成分可发生连续变化的一种变质反应。
在有些类质同象矿物参加的变质反应中，由于反应矿物的部分化学成分向生成矿物迁移，因此在一
定的温度和压力范围内，反应矿物和生成矿物的化学成分可发生连续变化，而且反应矿物和生成矿物可以同时存在。
极重要的一类连续反应就是放射性衰变，例如：这是一连串的放射性衰变过程，这类反应是核反应而不是一般的化学反应。
一般化学反应中的连续反应也很多，在火焰氧化过程中就存在某些连续反应。
邻二甲苯的液相氧化也可以作为连续反应的例子：
在反应初期和后期，连续反应的中间产物的浓度都很低，在反应过程中，其浓度随时间的变化会出现极大值，而产物必须通过中间产物产生，因此它的生成速率也将由低变高，再变低，从而使其浓度随时间变化的曲线呈自加速的S型。
它与自催化反应和链反应有些相似，但在这些反应中,作为某些元反应产物所生成的组元,在另一些元反应中消耗后可以再生，这些组元可以是产物（自催化反应），也可以是中间产物（链反应）。
连续反应中决定速率的步骤是那些最难进行的反应。
反应的表观活化能[1]曲线具有向下凹的形式。
高温时，总包反应速率由活化能较小的反应决定；低温时由活化能较大的反应决定。
如果连续反应的中间产物不稳定，则在其动力学数据分析中常采用稳态近似处理。
（四）链反应
链反应（英文：Chain reaction）是指反应的产物或副产物又可作为其他反应的原料，从而使反应反复发生。
在化学中，链反应通常指光、热、辐射或引发剂作用下，反应中交替产生活性中间体（如自由原子或自由基），从而使得反应一直进行下去。
它是由基元反应组合成的更加复杂的复合反应。
以这个反应为例，反应中产生的Cl·可以与H2反应生成H·，而H·又可与Cl2反应生成Cl·，如此往复进行，使反应一直延续下去。
产生活性中间体的过程称为链引发，活性中间体与反应物分子反复作用生成产物的过程称为链增长或链传递，活性中间体最后湮灭的过程称为链终止。
一个活性中间体只能产生一个新的活性中间体的反应称为直链反应，可以产生两个或多个新的活性中间体的反应称为支链反应。
（注意与有机化学中的定义相区别！）
单质化合生成氯化氢以及大多数的聚合反应都是直链反应。