第二章一、化學反應速率
(1)化學反應速率：單位時間、單位體積反應物系中某一反應組分的反應量。
注意：對反應物dn/dt<0,對產物dn/dt>0 ；按不同組分計算的反應速率數值上不等，因此一定要註明反應速率是按哪乙個組分計算的。
對於反應：
有： 恆容有：
(2)間歇系統及連續系統
間歇系統
在間歇生產系統中，反應物一次性加入反應器，經歷一定的反應時間後，產物一次性取出。然後沖洗反應器，重複加料、反應和出料操作，生產是分批進行的。
間歇反應器的特點
1）生產分批進行；2）反應器內物料引數（組成、溫度和壓力等）在每一瞬間均勻；3）反應器內物料引數隨時間變化，時間是獨立變數。
連續系統
在連續系統生產中，反應物不斷加入反應器，產物不斷從反應器取出，操作過程是連續進行的。
連續反應器特點
1）生產連續進行；2）物料引數某一位置處是定值，不隨時間變化；3）物料引數隨不同位置而變化。
二、反應速率方程
(1)反應級數：α，β：a，b組分的反應級數，α+β為此反應的總級數。
如果反應級數與反應組份的化學計量係數相同，即α=a並且β=b，此反應可能是基元反應。基元反應的總級數一般為1或2，極個別有3，沒有大於3級的基元反應。對於非基元反應，α，β多數為實驗測得的經驗值，可以是整數，小數，甚至是負數。
(2)動力學方程：
對一級不可逆反應，恆容過程，有：
對於一級不可逆反應，達到一定轉化率所需要的時間與反應物的初始濃度ca0無關。
三、溫度對反應速率的影響
（1）反應速率與溫度的關係
活化能e反映了 r對t的敏感性
（2）k的單位與反應速率的表示方式有關，還與反應組分的表示方式有關。
在一定範圍內，活化能為定值，所以lnk~1/t為直線。
(3)正、逆反應活化能間的關係
(4)反應速率隨溫度的變化規律
吸熱反應
放熱反應
當溫度較低時，反應速率隨溫度的公升高而增加；當溫度超過某一值後，反應速率隨溫度的公升高而降低。
最佳溫度曲線：每一條等速率線上都有極值點，此點轉化率最高，其溫度為top。連線所有等速率線上的極值點所構成的曲線，叫最佳溫度曲線。
(5)可逆反應過程特點
1.在溫度恆定時，隨關鍵組分轉化率xa的增加，正反應速率k1f(xa)將隨之下降；逆反應速率k2g(xa)將隨之上公升；總反應速率-ra=ak1f (xa)-ak2g(xa)將隨之下降。
2.溫度對反應速率的影響在一定轉化率下，可逆吸熱反應的速率總是隨著溫度的公升高而增加。
3.可逆放熱反應的速率隨溫度的變化規律如圖所示，當溫度較低時，反應淨速率隨溫度公升高而加快，到達某一極大值後，隨著溫度的繼續公升高，淨反應速率反而下降。
總之，不論可逆反應還是不可逆反應，反應速率總是隨著轉化率的公升高而降低；不可逆反應及可逆吸熱反應，反應速率總是隨著溫度的公升高而加快，置於可逆放熱反應，反應溫度按最佳溫度曲線操作，反應速率最大。
四、復合反應
1、單一反應：一組特定的反應物反應生成一組特定的產物。
2、多重反應：一組特定的反應物同時進行n個不同的單反應，生成n組不同的產物，稱為多重反應（復合反應，複雜反應）。
（1）主反應：生成目的產物的反應；
（2）副反應：生成副產物的反應。
3、復合反應分為：
(1）並列反應（反應物和產物均不同）如：
特點：各反應獨立進行，任一反應的反應速率不受其它反應的反應組分濃度的影響。各反應都可按單一反應來處理。
注意兩種特殊情況：
1）某些多相催化反應2）變容反應
(2）平行反應（反應物生成多種產物）
特點：反應物相同但產物不同或不全相同。又稱為競爭反應。若p為目的產物，其瞬時選擇性為：
溫度和濃度對瞬時選擇性的影響
1）溫度的影響（濃度一定時）
與主副反應活化能有關，當：
e主＝e副 ，與溫度無關
e主》e副，溫度增高，瞬時選擇性增加
e主< e副，溫度增高，瞬時選擇性降低
2）濃度的影響（溫度一定時）
與主、副反應級數有關，當：
＝ ，與濃度無關
>，濃度增高，瞬時選擇性增加
< ，濃度增高，瞬時選擇性降低
(3）連串反應（反應物生成中間產物）
特點：乙個反應的產物同時又是其它反應的反應物。
1）中間產物p存在最大濃度；
2）不論目的產物是p還是q，提高a的轉化率總有利；
3）若q為目的產物，加速兩個反應都有利，若p為目的產物，則要抑制第二個反應。
提高中間產物收率的措施
（1）採用合適的催化劑；
（2）採用合適的反應器和操作條件；
（3）採用新的工藝（如反應精餾，膜反應器等
五、多相催化與吸附
1.多相催化反應主要由吸附、表面反應和脫附等步驟構。
2.催化劑的主要組成：（1）主催化劑：
主要起催化作用的根本性物質，多為金屬和金屬氧化物。（2）助催化劑：具有提高主催化劑活性、選擇性、改善催化劑的耐熱性、抗毒性、機械強度和壽命等效能的組分。
（3）載體：用來增大表面積，提高耐熱性和機械強度。主催化劑和助催化劑均勻分布在載體上。
3.催化劑的特徵：（1）產生中間產物，改變反應途徑，因而降低反應活化能和加速反應速率；（2）不能改變平衡狀態和反應熱，催化劑必然同時加速正反應和逆反應的速率 ；（3）具有選擇性，可使化學反應朝著所期望的方向進行，抑制不需要的副反應。
5.影響吸附速率ra的因素：（1）單位表面上的氣體分子碰撞數。在單位時間內氣體分子和表面的碰撞次數越多，被吸附的可能越大。（2）吸附活化能ea。（3）表面覆蓋度。
6.影響脫附速率的因素：（1）表面覆蓋度越大，則脫附機率就越大。（2）脫附活化能ed
7.理想吸附模型基本假定：(1)吸附表面在能量上是均勻的，即各吸附位具有相同的能量;（2）吸附分子間的相互作用力可略去不計；（3）屬單層吸附。
理想吸附模型推導:
溫度公升高，ka值下降， θa降低。
多分子同時吸附：
多相催化反應方程的假定：定態近似和速率控制步驟。
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