酶催化反应的意义
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②由反应物起始浓度a和平衡产物浓度xe求k+、k-
xe x k ln x x ta
e e
a xe xe k ln ta xe x
§10.1 典型复合反应
4、如何选择反应温度
①对正反应是吸热的可逆反应
升高温度，转化率将增大，反应速率加快
②对正反应是放热的可逆反应
需选择适宜温度
k1 k2
2、速率方程及A、B、C浓度随时间变化规律 ①速率方程：
dCA I、 k1 (a x) dt dCC III、 k 2 (x y) dt
dc B II、 K1 ( a x ) K 2 ( x y ) dt
§10.1 典型复合反应
②A、B、C浓度随时间变化规律
链的引发：
A R
k1
k2 链的传递： R A P 2R
kw 链的终止：R 在器壁表面销毁
R 在气相销毁
dp r dt
k 1k 2 A k 2 R A k 2 A1 k w k g
2
kg
§10.3 链反应
I、C A a x ae k1t ak1 k1t k 2 t II、C B x y (e e ) k 2 k1 k2 k1 k1t k 2 t III、C C y a 1 e e k 2 k1 k 2 k1
§10.1 典型复合反应
3、动力学特征
连串反应的特征
CA随时间增长而降低，CC随时间进行而增大，
CB先增大经一极点，又随时而降低
§10.1 典型复合反应
4、反应的控制
（1）反应时间的控制：欲得B而不要C
t B.极大
（2）温度控制 若E1>E2
k1 ln k2 k1 k 2
a、A1>A2时：低温——①为控制步骤 高温——②为控制步骤
物理化学电子教案—第十章
§10.1 典型复合反应
（1）可逆反应（对峙反应）
1、概念：正、逆反应同时进行的反应 2、动力学特征：
①平衡常数Kc等于正逆反应速率常数之比 ②反应物和产物浓度与时间的关系
§10.1 典型复合反应
3、速率方程及其求解
以正、逆反应都为一级反应的可逆反应为例讨论
①速率方程：
k a ln (k k )t k a (k k ) x
§10.3 链反应
3、反应的速率方程
dcHCl 1/ 2 kcH c Cl dt 1/ 2 其中k 2k 2 (2k1 / k 4 )
2 2
§10.3 链反应
（3）支链爆炸反应
1、反应特点： 反应过程中，一 个自由基能产生二个 或多个自由基，使连 迅速骤增。
§10.3 链反应
2、反应的大致过程及速率方程
b、A1<A2时：不论温度如何，①为控制步骤
§10.1 典型复合反应
4、反应的控制 连串反应
§10.2 复合反应近似处理方法
（1）稳定态处理（稳态法）
1、意义：假定反应进行一定时间后，会达到一种稳定状态，
这是中间产物的浓度保持定值：dc/dt=0
2、例2、某化合反应，其机理如下： (1) A (2) k+ kC
k2
CB P
其中C是非常活泼的中间产物。使用稳定态处理导出总 反应的速率公式
§10.2 复合反应近似处理方法
（2）平衡浓度法（平衡态法）
1、意义：假定反应物与中间产物之间存在着易于达到的平衡 时，可做近似处理，根据kc=k+/k-，使速率方程简化 2、例3某复合反应得机理如下： （1）A+B （2）C+D （3）E （4）F F P C E K1 K2 k3 k4
其中（3）是速率控制步骤，试导出总反应的速率公式
§10.3 链反应
（1）链反应的一般原理
1、意义、反应一旦开始，如不控制，便会自动发展下去。
2、特征：参与反应的物质中，有一种“自由基”的特殊物质。
3、反应过程 ①链反应 ② 链的传递 ③链的终止
§10.3 链反应
（2）直链反应
1、反应特征：一个自由基参与反应后，只产生一个新 的自由基。
3、平行反应的特征
y k1 ①特征： 即产物之比等于速率常数之比 k2
平行反应的特征
§10.1 典型复合反应
②改变k1/k2的方法：
A、欲使k1增大，而k2减小：
a 若E1>E2，则T升高，k1/k2增大。 b 若E1<E2，则T降低，k1/k2增大。
§10.1 典型复合反应
B、欲使k1>k2
支 链 反 应 示 意 图
以H 2 Cl 2 2HCl为例 2、反应过程：
k1 ① 链的引发 : Cl 2 Cl Cl k2 HCl Cl ②链的传递 : Cl H 2 HCl H H Cl 2
k3
ｋ ４ ③链的终止 : Cl Cl Ｍ Ｃl 2 M
a (k1 k 2 ) t ax ③ 由k1、k2求不同时刻t时的x、y、 ln
x a 1 e k 2a ( k 1 e k1 k 2
( k1 k 2 ) t
1 k2 )t
y
k1a k1 k 2
1 e
( k1 k 2 ) t
§10.1 典型复合反应
a| 若E1>E2，A1>A2时：控制高温
A1<A2时：不可能调节温度使k1>k2 b 若E1<E2， A1>A2 时：k1恒大于k2
A1<A2时：控制低温
§10.1 典型复合反应
（3）连串反应
1、概念：要经过几个连续的基元反应方能达到最后产物， 而前一基元反应的产物为后一基元反应的反应物。
A B C
§10.1 典型复合反应
（2）平行反应
1、概念：由同一反应物同时进行不同的反应，而
得到不同的产物
如：
C 2 H 5 OH
k1 k2 CH CHO H 3 2
C2 H 4 H 2O
2、Байду номын сангаас率方程及求解
①速率方程：
a ln (k1 k 2 ) t ax
§10.1 典型复合反应
② k1、k2的求算 k y 1 k2
3、支链反应的副反应
支链反应常常导致爆炸，但不是所有的支链反应 在任何情况下都会发生爆炸
xe x k ln x x ta
e e
a xe xe k ln ta xe x
§10.1 典型复合反应
4、如何选择反应温度
①对正反应是吸热的可逆反应
升高温度，转化率将增大，反应速率加快
②对正反应是放热的可逆反应
需选择适宜温度
k1 k2
2、速率方程及A、B、C浓度随时间变化规律 ①速率方程：
dCA I、 k1 (a x) dt dCC III、 k 2 (x y) dt
dc B II、 K1 ( a x ) K 2 ( x y ) dt
§10.1 典型复合反应
②A、B、C浓度随时间变化规律
链的引发：
A R
k1
k2 链的传递： R A P 2R
kw 链的终止：R 在器壁表面销毁
R 在气相销毁
dp r dt
k 1k 2 A k 2 R A k 2 A1 k w k g
2
kg
§10.3 链反应
I、C A a x ae k1t ak1 k1t k 2 t II、C B x y (e e ) k 2 k1 k2 k1 k1t k 2 t III、C C y a 1 e e k 2 k1 k 2 k1
§10.1 典型复合反应
3、动力学特征
连串反应的特征
CA随时间增长而降低，CC随时间进行而增大，
CB先增大经一极点，又随时而降低
§10.1 典型复合反应
4、反应的控制
（1）反应时间的控制：欲得B而不要C
t B.极大
（2）温度控制 若E1>E2
k1 ln k2 k1 k 2
a、A1>A2时：低温——①为控制步骤 高温——②为控制步骤
物理化学电子教案—第十章
§10.1 典型复合反应
（1）可逆反应（对峙反应）
1、概念：正、逆反应同时进行的反应 2、动力学特征：
①平衡常数Kc等于正逆反应速率常数之比 ②反应物和产物浓度与时间的关系
§10.1 典型复合反应
3、速率方程及其求解
以正、逆反应都为一级反应的可逆反应为例讨论
①速率方程：
k a ln (k k )t k a (k k ) x
§10.3 链反应
3、反应的速率方程
dcHCl 1/ 2 kcH c Cl dt 1/ 2 其中k 2k 2 (2k1 / k 4 )
2 2
§10.3 链反应
（3）支链爆炸反应
1、反应特点： 反应过程中，一 个自由基能产生二个 或多个自由基，使连 迅速骤增。
§10.3 链反应
2、反应的大致过程及速率方程
b、A1<A2时：不论温度如何，①为控制步骤
§10.1 典型复合反应
4、反应的控制 连串反应
§10.2 复合反应近似处理方法
（1）稳定态处理（稳态法）
1、意义：假定反应进行一定时间后，会达到一种稳定状态，
这是中间产物的浓度保持定值：dc/dt=0
2、例2、某化合反应，其机理如下： (1) A (2) k+ kC
k2
CB P
其中C是非常活泼的中间产物。使用稳定态处理导出总 反应的速率公式
§10.2 复合反应近似处理方法
（2）平衡浓度法（平衡态法）
1、意义：假定反应物与中间产物之间存在着易于达到的平衡 时，可做近似处理，根据kc=k+/k-，使速率方程简化 2、例3某复合反应得机理如下： （1）A+B （2）C+D （3）E （4）F F P C E K1 K2 k3 k4
其中（3）是速率控制步骤，试导出总反应的速率公式
§10.3 链反应
（1）链反应的一般原理
1、意义、反应一旦开始，如不控制，便会自动发展下去。
2、特征：参与反应的物质中，有一种“自由基”的特殊物质。
3、反应过程 ①链反应 ② 链的传递 ③链的终止
§10.3 链反应
（2）直链反应
1、反应特征：一个自由基参与反应后，只产生一个新 的自由基。
3、平行反应的特征
y k1 ①特征： 即产物之比等于速率常数之比 k2
平行反应的特征
§10.1 典型复合反应
②改变k1/k2的方法：
A、欲使k1增大，而k2减小：
a 若E1>E2，则T升高，k1/k2增大。 b 若E1<E2，则T降低，k1/k2增大。
§10.1 典型复合反应
B、欲使k1>k2
支 链 反 应 示 意 图
以H 2 Cl 2 2HCl为例 2、反应过程：
k1 ① 链的引发 : Cl 2 Cl Cl k2 HCl Cl ②链的传递 : Cl H 2 HCl H H Cl 2
k3
ｋ ４ ③链的终止 : Cl Cl Ｍ Ｃl 2 M
a (k1 k 2 ) t ax ③ 由k1、k2求不同时刻t时的x、y、 ln
x a 1 e k 2a ( k 1 e k1 k 2
( k1 k 2 ) t
1 k2 )t
y
k1a k1 k 2
1 e
( k1 k 2 ) t
§10.1 典型复合反应
a| 若E1>E2，A1>A2时：控制高温
A1<A2时：不可能调节温度使k1>k2 b 若E1<E2， A1>A2 时：k1恒大于k2
A1<A2时：控制低温
§10.1 典型复合反应
（3）连串反应
1、概念：要经过几个连续的基元反应方能达到最后产物， 而前一基元反应的产物为后一基元反应的反应物。
A B C
§10.1 典型复合反应
（2）平行反应
1、概念：由同一反应物同时进行不同的反应，而
得到不同的产物
如：
C 2 H 5 OH
k1 k2 CH CHO H 3 2
C2 H 4 H 2O
2、Байду номын сангаас率方程及求解
①速率方程：
a ln (k1 k 2 ) t ax
§10.1 典型复合反应
② k1、k2的求算 k y 1 k2
3、支链反应的副反应
支链反应常常导致爆炸，但不是所有的支链反应 在任何情况下都会发生爆炸