dInk AHo dT RT? -△H 如果AH与T无关，则：IK=ke7 对于吸热反应AH>0,T个，K个 对于放热反应△H<0,T个，K↓ 则平衡常数和平衡转化率的关系为： K 1 X Ae 1+K 1 k20 (E-E,RT k10 周 由此可见，可逆吸热反应的平衡转化率随温度升高 而升高，而可逆放热反应的平衡转化率随温度升高而 降低。 化学反应工程 化工原理教研室
化学反应工程 化工原理教研室 1 2 0 2 0 20 ( )/ 10 ln : 1 1 1 H RT Ae E E RT d k H dT RT k e K x K k e k − − = = = = + + 如果 H与T无关，则： K 对于吸热反应 H>0,T ,K 对于放热反应 H<0,T ,K 则平衡常数和平衡转化率的关系为 由此可见,可逆吸热反应的平衡转化率随温度升高 而升高,而可逆放热反应的平衡转化率随温度升高而 降低
3.3.2可逆反应的速率 A台P 反应速率式为：r4= dCi-kCx-kCn-kCx-k(Cx-CA) dt 平衡时，(-rA)=0,即(-rA)=0=kCe-k(C加-C),则 (-r4)=(k+k2)(CA-Ce) (-r)=(k+k2)Cao(xae-xA) 该式说明可逆反应速率的浓度效应与简单反应相 同，随反应物浓度的增加，反应速率单调上升。 化学反应工程 化工原理教研室
化学反应工程 化工原理教研室 3.3.2可逆反应的速率 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 0 : ( ) , ( ) 0, ( ) 0 ( ), ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( ) A A A p A Ao A A A Ae Ao Ae A A Ae A A Ae A A P dC r k C k C k C k C C dt r r k C k C C r k k C C r k k C x x = − = − = − − − = − = = − − − = + − − = + − 反应速率式为 平衡时 即 则 该式说明可逆反应速率的浓度效应与简单反应相 同，随反应物浓度的增加，反应速率单调上升
温度对可逆反应反应速率的影响及最佳温度 一、温度对不同类型单反应速率的影响及最佳温 度 1、 不可逆反应 ■2、 可逆吸热反应 ·3、可逆放热反应 二 可逆放热反应的最佳温度曲线 國 化学反应工程 化工原理教研室
化学反应工程 化工原理教研室 温度对可逆反应反应速率的影响及最佳温度 ▪ 一、温度对不同类型单反应速率的影响及最佳温 度 ▪ 1、不可逆反应 ▪ 2、可逆吸热反应 ▪ 3、可逆放热反应 ▪ 二、可逆放热反应的最佳温度曲线
一、 温度对不同类型单反应速率的影响及最佳温度 ·1、不可逆反应： 绝大多数反应的速率常数随温度升高而增大，不可逆 单反应由于不存在化学反应平衡的限制，无论是放热反应 或吸热反应.无论反应进行的程度如何，都应该在尽可能 高的温度下进行反应，以尽可能提高反应速率.获得较高 的反应产率。 在实际生产中，要考虑以下问题： ()温度过高，催化剂活性下降或失活； (2)设备材质的选取 (③)热能的供应 (④个)伴有副反应时，会影响反应的选择性 化学反应工程 化工原理教研室
化学反应工程 化工原理教研室 一、温度对不同类型单反应速率的影响及最佳温度 ▪ 1、不可逆反应： 绝大多数反应的速率常数随温度升高而增大，不可逆 单反应由于不存在化学反应平衡的限制，无论是放热反应 或吸热反应．无论反应进行的程度如何，都应该在尽可能 高的温度下进行反应，以尽可能提高反应速率．获得较高 的反应产率。 在实际生产中，要考虑以下问题： ⑴ 温度过高，催化剂活性下降或失活； ⑵ 设备材质的选取 ⑶ 热能的供应 ⑷ 伴有副反应时，会影响反应的选择性
温度对不同类型单反应速率的影响及最佳温度 2、可逆吸热反应 ，tm "fo) =kfo K,f(y) f50y) 随温度的升高，k升高，K,升高， K,f(y) 也升高 总的结果，随温度的升高，总的反应速率提高。因此，对于 可逆吸热反应，也应尽可能在较高温度下进行，这样既有利 于提高平衡转化率，又可提高反应速率。同时，也应考虑 些因素的限制。 例如，天然气的蒸汽转化反应 CH4+HO→CO+H, 是可逆吸热反应，提高温度有利于提高反应速率并提高甲烷的平 衡转化率，但考虑到设备材质等条件限制，一般一段转化炉内温 度于800-850℃。 化工原理教研室
化学反应工程 化工原理教研室 一、温度对不同类型单反应速率的影响及最佳温度 2、可逆吸热反应 = − = − = − ( ) ( ) ( ) 1 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1 1 2 1 1 1 1 2 2 1 1 2 2 1 1 K f y f y k f y k f y k f y r k f y k f y k f y y A 随温度的升高，k1升高， 升高， 也升高 总的结果，随温度的升高，总的反应速率提高。因此，对于 可逆吸热反应，也应尽可能在较高温度下进行，这样既有利 于提高平衡转化率，又可提高反应速率。同时，也应考虑一 些因素的限制。 K y − ( ) ( ) 1 1 2 K f y f y y 例如，天然气的蒸汽转化反应 是可逆吸热反应，提高温度有利于提高反应速率并提高甲烷的平 衡转化率，但考虑到设备材质等条件限制，一般一段转化炉内温 度小于800-850℃。 CH4 + H2 O →CO+ H2