几种典型的复杂反应对峙反应Opposite Reaction平行反应Parallel Reaction连续反应Consecutive Reaction 对峙反应(Opposite Reaction)在正、 逆两个方向均可以进行的反应称为对峙反应。 从理论上说, 任何化学反应均为对峙反应,只是有的反应逆反应很慢, 可以忽略不计。112221 kkkkkkABABCDABC−−−\uf8e7\uf8e7 →←\uf8e7 \uf8e7\uf8e7\uf8e7 →←\uf8e7 \uf8e7++\uf8e7\uf8e7 →←\uf8e7 \uf8e7+1-1型2-2型2-1型根据正逆反应的级数, 对峙反应表现出多种类型, 其宏观动力学方程也有所差别 fb11d[A][ ][ ]Bdrrrk Akt−= −=−=−显然, 对峙反应的净速率等于正向速率减去逆向速率我们以1-1级对峙反应为例, 考查对峙反应的特点k\uf8e7\uf8e7 →←\uf8e7 \uf8e7t =0t =t[A]0[A] [B]011A Bk−考查上述方程, 可以看出, 随着反应进行, 正反应速率不断下降, 逆反应速率不断上升, 直至两者相等, 总反应净速率为零。 反应体系在宏观上不再有变化。 此时状态即为我们所熟悉的化学平衡从动力学角度看, 达化学平衡时, 化学反应并没有停止,只是正逆反应速率相等, 宏观上其效果被抵消 111eee1[ ][ ]B0 [ ]B[ ]A cekKkk Ak−−−===思考: 将这一公式与阿仑尼乌斯公式中正逆反应活化能关系式比较并分析 对于化学平衡, 请比较我们是如何从热力学和动力学两个角 度来进行研究的, 体会从不同角 度看待同 一对象对峙反应达平衡时, 有:上式将热力学平衡常数与动力学速率常数联系在一起。 对峙反应的积分式测定了 t 时刻的反应物浓度[A] , 已知[A]0和Kc, 就可分别求出 k1和k-1。0[ ]A1[ ]A∫00d[A] d[ ]([ ]A[ ])AtcckKtK A=−−∫010(1)[ ]AK A[ ]A1ln(1)[ ]cccKktK+−=+11110d[A][ ][ ]B[ ]([ ]A[ ])Adcckkk Ak AtKK−=−=−−(2) 求对峙反应积分速率方程 将代入,得:0[ ] [ ]eB([ ]A[ ] ) /[ ]eAceeKAA==−011[ ]A[ ]Aln()[ ] [ ]A−eekktA−−=+010(1)[ ] [ ]A−1ln(1)[ ]cccKAktK AK+=+与一级反应积分式比较:01[ ]Aln[ ]k tA=01[ ]A0ln[ ]0k tA−−=1-1型对峙反应可视为趋向于化学平衡的一级反应 对峙反应的特点1. 净速率等于正、 逆反应速率之差值2. 达到平衡时, 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-驰豫法(relaxation method)