《北学反应工程》敦橐 第二章均相反应动力学基础 2.3复合反应 (2-3-40) k2 kC +(-xA) 将式(2-3-35)和式(2-3-37)相比较可知,提高反应物d的浓度有利于反 应级数离的反应,所以有利于产物P的选择性的提高。若以λ=k2/k1CA0为助 参数,以Cp/Cs对xA作图(见式(2-3-40)。可得如图2-3-2所示的各曲 线。由该图可看出 (I)CA0愈高(也就是入值愈小),对产物P的选择愈有利: (Ⅱ)若E1>E2反应温度应尽可能高,反之亦然 [板书] 可逆的平行反应 [讲解]1.速率方程的微分式 以下式所示的可逆的一级平行反应为例 S(副反应以-A2记之) (2-3-41) 主反应的速度: dsi ICA-kICI dt 副反应的速度: -i=k2 Ca-k2C (2-3-43) 讲解分析] 起始条件为:t=0时,CA=CA;Cpo=Cso=0 上述式中,1和2分别表示主、副反应的反应程度,因为各计量系数均 等于1,所以反应进度就是浓度,所以有 AO CA0-CAL=5i (2-3-44) nA0-nAh E CA0-CAh 由物料衡算可得 C0-C4=51+52 (2-3-46) p=5;Cs=52(∵Cp=0,Cs0=0)(2-3-47) 在反应平衡(以下标“e”表示平衡状态)时应有 (2-3-48) 作者:傅杨武 第8页共16页《化学反应工程》教案 第二章 均相反应动力学基础 2.3 复合反应 ［板 书］ ［讲 解］ ［讲解分析］ ( )            + − + = = − + A 1 A0 2 1 A0 2 1 A0 2 A S P P 1 C C 1 ln C 1 C C S x k k k k k k x (2-3-40) 将式(2-3-35)和式(2-3-37)相比较可知，提高反应物 d 的浓度有利于反 应级数离的反应，所以有利于产物 P 的选择性的提高。若以 λ=k2/k1CA0 为助 参数，以 Cp／Cs 对 χA 作图(见式(2-3-40))。可得如图 2-3-2 所示的各曲 线。由该图可看出: (Ⅰ) CA0 愈高(也就是 λ 值愈小)，对产物 P 的选择愈有利； (Ⅱ) 若 E1>E2 反应温度应尽可能高，反之亦然。 一、可逆的平行反应 1. 速率方程的微分式 以下式所示的可逆的一级平行反应为例： A P S (主反应, 以-rA,1记之) (副反应, 以-rA,2记之) k1 k'1 k2 k'2 (2-3-41) 主反应的速度： P ' 1 A 1 * 1 1 A,1 k C k C dt dξ Vdt dξ − r = = = − (2-3-42) 副反应的速度: k C k CS dt dξ Vdt dξ r ' 2 A 2 * 2 2 − A,2 = = = − (2-3-43) 起始条件为：t=0 时,CA=CA0；Cpo=Cso=0 上述式中，ζ1 和 ζ2 分别表示主、副反应的反应程度，因为各计量系数均 等于 1，所以反应进度就是浓度，所以有： [ ] [ ] * A0 A 1 1 A0 A 1 1 C C V ξ V n n = = − = ξ − (2-3-44) [ ] [ ] * A0 A 2 2 A0 A 2 2 C C V ξ V n n = = − = ξ − (2-3-45) 由物料衡算可得： (2-3-46) * 2 * CA0 −CA = ξ 1 +ξ * CP = ξ 1 ；CS = ξ 2 *（∵CP0 = 0 ，CS0 = 0 ） (2-3-47) 在反应平衡(以下标“e”表示平衡状态)时应有： (2-3-48) * CPe = ξ 1,e； (2-3-49) * CSe = ξ 2,e 作者：傅杨武 第 8 页 共 16 页