15 反应动力学的解析方法
化学反应动力学的研究方法与实例
化学反应动力学的研究方法与实例引言：化学反应动力学是研究化学反应速率与反应机理的学科。
它对于理解和控制化学反应过程具有重要意义。
本文将介绍化学反应动力学的研究方法，并通过实例来说明其应用。
一、实验方法：1. 初始速率法：通过测量反应物消耗或生成物产生的速率来确定反应速率。
这种方法可以得到反应速率与反应物浓度的关系，从而推导出反应物的反应级数。
2. 变温法：通过在不同温度下测量反应速率来确定反应的活化能。
根据阿伦尼乌斯方程，可以得到反应速率常数与温度的关系，从而计算出反应的活化能。
3. 混合物法：通过混合不同浓度的反应物来研究反应速率的变化。
这种方法可以确定反应的反应级数和速率常数。
二、理论方法：1. 碰撞理论：根据分子碰撞的概率和能量转化来解释反应速率。
根据碰撞理论，反应速率与反应物浓度和温度有关。
2. 过渡态理论：通过研究反应过程中的过渡态来解释反应机理。
过渡态理论可以确定反应的活化能和反应路径。
3. 动力学模型：通过建立化学反应的数学模型来描述反应速率的变化。
动力学模型可以预测反应速率在不同条件下的变化。
三、实例：1. 酶催化反应：酶催化反应是生物体内许多重要反应的动力学基础。
通过研究酶催化反应的速率与底物浓度的关系，可以确定酶的反应级数和速率常数。
2. 化学反应动力学模拟：通过计算机模拟化学反应动力学过程，可以预测反应速率、反应机理和产物分布。
这种方法在药物研发和工业生产中具有重要应用价值。
3. 光催化反应：光催化反应是利用光能促进化学反应的一种方法。
通过研究光催化反应的速率与光照强度和反应物浓度的关系，可以确定反应的反应级数和速率常数。
结论：化学反应动力学的研究方法包括实验方法和理论方法。
实验方法通过测量反应速率来确定反应的反应级数和速率常数，而理论方法则通过碰撞理论、过渡态理论和动力学模型来解释反应速率和反应机理。
通过研究化学反应动力学，我们可以深入理解化学反应过程，并为工业生产和药物研发提供指导。
化学反应的动力学分析方法
化学反应的动力学分析方法化学反应的动力学研究是化学领域中重要的一部分，它主要研究反应速率、反应机理以及反应条件对反应速率的影响。
为了深入了解化学反应的动力学过程，科学家们开发了多种分析方法。
本文将介绍几种常用的化学反应动力学分析方法。
一、紫外-可见吸收光谱法紫外-可见吸收光谱法是一种常用的化学反应动力学分析方法。
该方法通过测量反应物或产物在紫外-可见光波长范围内的吸收强度变化，来研究反应速率的变化。
通过分析吸收光谱的峰值位置、强度和形状的变化，可以确定反应物浓度随时间的变化，进而推导出反应速率常数。
二、红外光谱法红外光谱法是另一种常用的化学反应动力学分析方法。
它通过测量反应物或产物在红外光波长范围内的吸收谱，来研究反应速率的变化。
红外光谱法可以提供反应物和产物之间化学键的伸缩振动信息，从而揭示反应机理和反应速率的变化趋势。
三、质谱法质谱法是一种高灵敏度的化学分析方法，它可以用来研究反应物和产物的质量变化。
在化学反应动力学研究中，质谱法可以用来监测反应物的消耗和产物的生成。
通过测量质谱图的峰值强度和位置的变化，可以确定反应速率以及反应物和产物之间的转化关系。
四、核磁共振法核磁共振法是一种通过观察核磁共振现象来研究反应动力学的方法。
核磁共振法可以提供反应物和产物的分子结构信息，从而揭示反应机理和反应速率的变化。
通过测量核磁共振谱的峰值位置和强度的变化，可以确定反应物浓度随时间的变化，进而推导出反应速率常数。
五、电化学法电化学法是一种利用电化学技术来研究反应动力学的方法。
它通过测量反应物和产物在电极上的电流、电势等电化学参数的变化，来研究反应速率的变化。
电化学法可以提供反应物电荷转移和电化学反应的信息，从而揭示反应机理和反应速率的变化。
六、拉曼光谱法拉曼光谱法是一种通过测量反应物或产物的拉曼散射光谱来研究反应动力学的方法。
拉曼光谱法可以提供反应物和产物的分子振动信息，从而揭示反应机理和反应速率的变化。
化学反应动力学的研究方法与原理
化学反应动力学的研究方法与原理化学反应动力学是研究化学反应速率及其与反应条件之间关系的科学领域。
它对于理解反应机理、优化反应条件以及探索新的化学反应具有重要作用。
本文将介绍化学反应动力学的研究方法和其背后的原理。
一、反应速率的测定方法1. 初始速率法初始速率法是一种常用的测定反应速率的方法。
它通过测量在反应初期一段较短的时间内反应物消耗量的变化来确定反应速率。
实验中要控制其他影响因素不变，如温度、物质浓度和反应容器等，以确保测量结果准确可靠。
2. 变化量法变化量法是另一种测定反应速率的方法。
它通过测量反应物消耗量的变化量与时间的比值来确定反应速率。
相比初始速率法，变化量法更适用于反应速率随时间变化较大的情况。
二、反应速率与温度的关系反应速率与温度之间存在着密切的关系，可以用阿伦尼乌斯方程来描述：k = Ae^(-Ea/RT)其中，k为反应速率常数，A为预指数因子，Ea为活化能，R为理想气体常数，T为反应温度。
根据阿伦尼乌斯方程可知，反应速率常数k随着温度的升高而增大。
这是因为随着温度的增加，反应物分子的平均动能也增大，碰撞频率和碰撞能量增加，从而促进了反应的发生。
三、反应速率与物质浓度的关系反应速率还与反应物的物质浓度有关。
在一定温度下，反应速率与反应物浓度之间符合反应速率定律。
反应速率与浓度之间的关系可以通过以下几种定律描述：1. 零级反应速率定律当反应速率与反应物浓度的变化无关时，称为零级反应速率定律。
其数学表达式为：r = k其中，r为反应速率，k为反应速率常数。
2. 一级反应速率定律当反应速率与某一反应物的浓度成正比时，称为一级反应速率定律。
其数学表达式为：r = k[A]其中，r为反应速率，k为反应速率常数，[A]为反应物A的浓度。
3. 二级反应速率定律当反应速率与某一反应物的浓度的平方成正比时，称为二级反应速率定律。
其数学表达式为：r = k[A]^2其中，r为反应速率，k为反应速率常数，[A]为反应物A的浓度。
化学反应动力学的基本原理与方法
化学反应动力学的基本原理与方法化学反应动力学研究化学反应速率和反应机理的关系，是化学领域的一个重要分支。
通过研究反应速率随时间的变化规律，可以揭示反应的速率方程、反应机理以及相关参数，对于理解和控制化学反应过程具有重要意义。
本文将介绍化学反应动力学的基本原理与方法。
一、反应速率反应速率是指单位时间内发生的化学反应的变化量。
根据反应物消失的速度或产物生成的速度可以确定反应速率。
一般来说，反应速率和反应物的浓度相关，可以通过实验测定得到。
例如，对于如下简单的一阶反应：A → B其速率可以表示为：rate = -d[A]/dt = d[B]/dt其中，[A]和[B]分别表示反应物A和产物B的浓度，t表示时间，d[A]和d[B]表示其浓度的变化量。
二、速率方程在实际反应中，反应速率通常与反应物的浓度相关。
通过实验测定反应速率和反应物浓度之间的关系，可以推导出速率方程。
常见的速率方程包括零级、一级和二级反应。
零级反应的速率方程为：rate = k一级反应的速率方程为：rate = k[A]二级反应的速率方程为：rate = k[A]^2其中，k为速率常数，[A]为反应物A的浓度。
通过实验测定不同浓度下的反应速率，可以计算出速率常数k，并确定反应的级数。
速率常数k表示了反应物转化成产物的速度，其大小与反应的难易程度和反应机理有关。
三、碰撞理论碰撞理论是解释化学反应速率的重要理论之一。
碰撞理论认为，反应物分子必须在碰撞时具有足够的能量和正确的相对取向，才能发生有效的反应。
根据碰撞理论，反应速率可以用下式表示：rate = Z * f * P其中，Z表示有效碰撞的频率，f表示碰撞的特定方向因子，P表示反应的概率。
Z可以通过实验测定总碰撞频率和有效碰撞频率之比得到。
f和P取决于反应物分子的能量和取向，可以通过理论模型和统计方法进行计算和估算。
四、活化能活化能是指反应物分子在反应前需要具备的最小能量。
只有具备活化能才能克服反应的活化能垒，进行有效的碰撞和反应。
化学反应原理中的反应动力学解析
化学反应原理中的反应动力学解析化学反应是化学学科中的核心内容，反应动力学则是研究反应速率、反应机理等方面的分支学科。
反应速率是反应动力学的核心内容，它描述了反应物浓度、反应体系温度、反应物质的性质等因素对于反应速率的影响。
在反应动力学中，最基本的反应速率定律描述了反应速率与反应物浓度的关系。
针对某种反应体系，我们可以借助反应速率定律进行反应动力学的解析。
1.反应速率定律反应速率定律揭示了反应速率和反应物浓度之间的函数关系。
对于一般的化学反应，可以描述为以下形式：r = k[A]^n [B]^m其中，r为反应速率，k为反应速率常数，[A]、[B]分别为反应物A、B的浓度，n、m为反应物A、B反应级数。
反应级数表示了反应物在反应中的参与次数，通常反应级数与反应物的化学式有关。
例如，硫酸与水反应生成硫酸溶液：H2SO4 + H2O → H3O+ + HSO4-反应速率定律可描述为：r = k[H2SO4]^1 [H2O]^1在反应速率定律中，反应速率常数k是一种度量反应速率的比例常数，取决于反应体系中的温度和反应物特性等多个因素。
反应速率常数可以通过实验测定得到。
2.化学反应动力学解析反应速率定律的形式简单易懂，但它只是化学反应动力学分析的一个起点。
实际上，反应速率定律只适用于浓度较低、反应速率较慢的反应，而我们更多地关注于较复杂的反应体系，包括催化剂、溶剂、反应温度等因素对反应速率的影响。
这就需要我们通过更深入的研究来进一步探究反应动力学的内在规律。
反应温度是影响反应速率的最基本因素之一，它直接影响反应物的活化能。
热力学上，反应物的势能曲线可以形象地显示反应物储存能量和反应样品标准焓变之间的关系。
通过实验可得到反应热学参数，是研究反应动力学的重要数据来源。
例如，在合成氨的工业生产中，催化剂中Fe、Mg等元素的添加，可以大幅提高反应速率和产物收率。
溶液中反应体系具有激活能和离散的折射率等性质，我们可以通过核磁共振等现代化学技术以及压力、电导率、紫外可见光谱等实验手段，来深入研究溶液中反应体系的微观结构和反应动力学规律。
化学反应动力学的动力学理论分析
化学反应动力学的动力学理论分析化学反应动力学是研究化学反应速率的科学分支，其中动力学理论指的是研究反应速率与反应物浓度、温度等因素之间的关系。
本文将探讨化学反应动力学中的动力学理论，介绍反应速率的数学表达式和反应速率常数的意义，并阐述动力学理论的应用。
反应速率数学表达式反应的速率指单位时间内反应物浓度变化的量，可以用下面的公式表示：v = -Δ[A]/Δt其中，v为反应速率，Δ[A]为反应物浓度的变化量，Δt为时间的变化量。
符号“-”表示反应物浓度的下降。
上述公式仅适用于初始反应物浓度相对较高的反应。
反应速率常数反应速率常数k是一个量度反应速率的常数，它在给定反应条件下是不变的。
在化学反应研究中，反应速率常数k是一个重要的参数，它可以反映反应物质之间的作用力和反应过程的难易程度。
为了更好地理解反应速率常数k的意义，可以通过下面的实验例子加以说明：以二氧化硫和氧气形成三氧化硫的反应为例，反应速率可以用下面的公式表示：2SO2(g) + O2(g) → 2SO3(g)v = k[SO2]^2[O2]根据上述公式可知，反应速率与二氧化硫和氧气浓度都有关，且速率常数k表示这两个物质的浓度对于反应速率的影响程度。
实验表明，反应速率常数k在一定温度下是不变的，反应物浓度翻倍时，反应速率增加的倍数也是相同的。
动力学理论应用动力学理论可以应用于许多化学反应的研究中，其中包括：1. 研究反应机理：动力学理论可以支持化学家们探索各种化学反应的反应机理。
化学家可以通过分析反应速率的依赖关系来确定反应物分子如何进行结合和分离，从而深入研究反应机理。
2. 预测反应速率：在给定反应条件下，反应速率与反应物浓度的关系可以用动力学理论推导出具体的数学公式，并通过实验测定反应速率常数k的值，从而预测在不同条件下的反应速率。
3. 设计反应装置：应用动力学理论分析反应动力学，可以帮助化学工程师设计反应装置及其运行参数，以确保反应物质的充分利用和预期产品的质量及产率。
化学反应动力学的实验方法介绍
化学反应动力学的实验方法介绍化学反应动力学是一门研究化学反应速率、反应机理和反应条件等方面的学科。
在化学反应工程、化学能源、环境保护以及生命科学等领域中都有广泛的应用。
而化学反应动力学实验也是该学科中不可或缺的部分，在理论上基础较强的同时，更注重对实验数据的分析和解释。
本文将介绍一些化学反应动力学实验的方法。
一、热变法测量反应速率常数热变法是一种利用反应热变化来测量反应速率常数的实验方法。
该方法原理是随着时间的推移，反应体系的温度会发生变化，这种变化会引起热量的释放或吸收，进而改变反应体系的温度。
实验中，我们可以在体系内加入一种可反应的试剂，并将反应体系加热至反应温度，然后通过测量反应体系的温度变化来获取反应速率常数。
具体操作时，使用不同摩尔浓度或温度下的试剂溶液，通过改变反应的起始条件来控制反应速率常数的大小，然后测量峰值温度变化的时间以及峰值的大小。
二、比色法测量反应速率比色法是一种利用物质吸光度变化来测量反应速率的实验方法。
该方法原理是将反应物和试剂混合后，通过吸光度计测量反应混合液中吸光度的变化来获取反应速率。
具体操作中，我们可以将反应体系中的反应物与试剂根据比例混合，然后分别使用吸光度计测量反应体系吸收物的吸光度，并根据反应速率变化的图线来计算反应速率常数。
三、连续流反应器法测量反应速率连续流反应器法是一种利用连续流动反应器来测量反应速率常数的实验方法。
该方法原理是将反应物和试剂分别加入连续流动反应器中，而后在特定的温度、压力下进行流动反应，然后通过收集出反应物和产物来分析反应物和产物中的浓度变化情况，进而测量反应速率常数。
该实验方法适用于大规模生产，但操作过程较为复杂，要求设备精度高。
四、时齿电位法测量反应机理时齿电位法是一种利用电化学反应方法来测定反应机理和反应速率的实验方法。
该方法原理是将反应物和试剂在电极上反应，然后通过电位的变化来统计反应速率常数及反应机理。
实验操作中，我们需要选取不同的电极材料和电解质，配合各种浓度下反应物和试剂的组合条件来测量反应电势的变化，然后根据反应电位随时间变化的数据来推测反应机理。
化学反应动力学的基本原理和方法
化学反应动力学的基本原理和方法化学反应动力学是研究化学反应速率与反应机理的科学。
它是化学动力学的一个重要分支，涉及化学反应过程中物质转化的速率和速率常数的研究，是化学工程、物理化学、材料科学等领域研究的重要内容。
本文从基础概念、反应速率规律、影响速率的因素和测定速率常数等方面介绍化学反应动力学的基本原理和方法。
一、基础概念化学反应是物质发生变化的过程，会伴随一定的能量变化。
化学反应时，物质发生转化并释放或吸收能量，在反应前和反应后分子的分布、自由能、速率等也会发生变化。
所有这些变化构成了化学反应动力学的研究对象。
反应物是化学反应中参与反应的原料，产物是反应结束后形成的物质。
在反应过程中，反应物的浓度降低，而产物的浓度升高。
反应速率是反应物变化的速度。
化学反应速率的大小受到许多因素的影响，包括温度、浓度、催化剂、压力、光照等。
化学反应遵循质量守恒与能量守恒的规律，它们之间的关系描述了化学反应的动力学过程。
在化学反应中，原子和分子的数量不发生改变，不能从无中生有，反应前的能量等于反应后的能量。
化学反应的速率常由反应物的摩尔浓度变化率表示，在一段时间内发生的反应量与时间的比值。
二、反应速率规律化学反应的速率不是常数，而是与反应进度有关。
在反应的初期，反应速率较快，随着反应进度的增加，反应速率逐渐变慢。
反应速率与反应物摩尔浓度之间有一定的关系，一般为某一反应物浓度的代数幂关系。
在一次反应中，反应物的浓度与反应速率成正比。
例如：A +B → C反应物 A 的初始摩尔浓度为 [A]0，速率常数为 k，第 t 时刻摩尔浓度为 [A]t，那么反应速率可以表示为：v = - d[A]/dt = k[A]t其中，- d[A] 表示反应物 A 的浓度变化量，dt 是时间的微小变化量。
反应速率的单位是 mol/(L·s)。
三、影响速率的因素温度对化学反应速率的影响非常显著。
通常情况下，温度每升高 10℃，反应速率就增加至少一倍。
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qV/(L.min-1)
cA/(mmol.L-1)
1
4
6
20
24
50
解：根据槽式连续反应器的基本方程
V c A0 c A qV rA
得到不同cA对应的-rA值如下表所示： cA/(mmol.L-1) -rA/(mmol.L-1.min-1) 4 96 20 480 50 1200
n
｝ lnk ｝
lncA
对于不可逆反映A+BP，若其反应速率是A和B两个反应物的浓 度的函数时，既-rA=kcAacBb时，可以利用过量法确定-rA与各反 应物浓度的关系： • 让反应在B大量过剩的情况下进行，在反应过程中B的浓度变化 微小，可以忽略不计，则反应速率方程可改写为
由此可确定a。
rA k ' cA
（二）动力学实验的一般方法
• 动力学实验的一般步骤：
①保持温度和pH等反应条件不变，找出反应速率与反应物浓度
的关系；
②保持温度不变，研究pH等其他反应条件对反应速率的影响，
确定反应速率常数与温度以外的反应条件的关系；
③保持温度以外的反应条件不变，测定不同 温度下的反应速率 常数，确定反应速率常数与温度的关系，在此基础上求出表 观活化能。
60
A(mg.L-1)
40 20 0 0 10 20 30 40 t/min
以-rA对ρA作图，如图所示，得到线性关系-rA=0.06341ρA 。
所以该反应为一级反应，反应速率常数为0.0634min-1。
-rA(mg.L-1.min-1)
3 2 1 0 0 20 40 60 A/(mg.L-1)
F(cA)或 G(xA)
(k )
t
半衰期解析法
利用反应的半衰期也可以确定反应级数并求出相应的动力学常
数。n级反应的半衰期可表示为
t1 / 2
2 n 1 1 n 1 kcA0 ( n 1)
lg t1/ 2 b (1 n) lgc A0
半衰期与反应物浓度之间存在对数直线关系，直线斜率为（1-n）
速率-rA。然后根据-rA和cA的数据求出反应级数和反应常数。
• 方法2：固定，测定不同cA0时的cA，计算出对应的A的反应
速率-rA。然后根据-rA和cA的数据求出反应级数和反应常数。
• 与微分反应器不同，由于CSTR反应器的转化率可以很大，
有利于数据的解析。
[例题15.3.1] 使用一槽式连续反应器测定液相反应AR的反
据的解析比较容易。
应用：
污水处理特性以及污水处理新技术\新工艺的研究。
第二节 间歇反应器的实验及解析方法
间歇反应器多用于液相反应的动力学研究。
通过测定关键组分的浓度在实验过程中随
时间的变化，可以利用积分法或微分法进
行数据解析。
一、间歇反应器的动力学实验方法
实验方法： • 保持温度和其他条件恒定的条件下，测定关键组分的浓度 随反应时间的变化。
•
改变反应物的初始浓度，测得不同初始浓度时的半衰期
•
对实验数据进行分析，以lgt1/2对lgcA0作图，即可求得反应级数n。
• 根据n和任一cA0时的t1/2，可求得反应速率常数k。
对于一级反应，t1/2=ln(2/k)与 作图，若得一水平直线，则可 判断该反应为一级反应。
lgt1/2
初始浓度无关。以lgcA0对lgt1/2
G ( x A ) ( k )t
F(cA)或 G(xA)
F ( c A ) ( k )t
(k )
t
积分解析步骤： • 假设一个反应速率方程，求出它的积分式， • 利用间歇反应器测得不同时间关键组分的浓度（或转化率）， • 计算出不同反应时间的F(cA)或G(xA)。 • 以F(cA)或G(xA)对时间作图。 • 如果得到一条通过原点的直线， 说明假设是正确的，则可以从该 直线的斜率求出反应速率常数k。
a
•让反应在A大量过剩的情况下进行，在反应过程中A的浓度变化 微小，可以忽略不计，则反应速率方程可改写为
rA k ' ' cB
由此可确定b。
b
当反应速率方程的形式较复杂时，可以采用回归的方法求出动力学
参数。如对于反应速率方程-rA=kcAacBb，两边取对数，得：
ln(rA ) ln k a ln cA b ln cB
•对于微分反应器，可以通过反应器进出口的浓度差值 直接计算出反应速率，此反应速率所对应的浓度可以近 似地认为是反应器进出口的平均浓度。因此，通过实验 可以直接测得不同浓度时的反应速率。微分反应器可以 认为是积分反应器内的一个微小单元。
2. 槽式反应器
特点：
槽式连续反应器内各处的组分组成和浓度均一, 动力学数
• 根据需要改变反应物料中关键组分的浓度，在不同初始浓
度下测定不同反应时间时的关键组分浓度。 实验数据的解析： • 确定反应级数和反应速率常数。
二、实验数据的积分解析法
反应速率方程的一般形式（微分形式）为
rA kf ( c A ) rA kg( x A )
对于恒容间歇反应器，其反应速率方程的积分式可表达为
则假设成立，之后可以求出动力学参数。 cAi
t
对于简单的不可逆反应，若其反应速率只是某一个
反应物的浓度的函数，可将反应速率方程线性化。
对反应速率方程rA=kcAn，可得：
ln(rA ) ln k n ln cA
ln(-rA)
以lncA为横坐标、ln(-rA)为纵坐标将实验数 据作图，可得一直线，该直线的斜率为反应 级数n，截距为lnk。
22.5 12.3
30 7.6
解：（1）积分解析法：假设该反应为零级反应-rA=k，即
dρA/dt=-k,ρA=-kt+ρA0。根据表中数据作ρA-t曲线，如图 所示，发现没有线性关系，假设错误。
60
A(mg.L-1)
40 20 0 0 10 20 30 40 t/min
假设该反应为一级反应-rA= kρA，即dρA/dt=-k ρA,lnρA=-
q n0 n A0 cA0
qn nA cA
qn n A0 cA0
qn n A 0 dn A c A 0 dc A
积分反应器
微分反应器
• 积分反应器的空间时间与间歇反应器中的反应 时间对应。如不改变反应器入口处的条件，通
过改变空间时间得到不同空间时间时的出口处
的转化率，然后可以利用间歇实验同样的积分 方法或微分方法来解析。
令：y ln(rA ), ln k , x1 ln cA , x2 ln cB , 则：
y a ax1 bx2
令： ( ax1 bx2 y实测 )
的最佳值为使最小，即
2
式中的x1、x2、y实测为实验获得的lncA、lncB、ln(-rA)。、a和b
测量对象: (1)直接测量关键组分的浓度
(2)测定反应混合物或反应系统的物理化学性质
获取的第一手数据： (1)不同反应时间关键组分的浓度（间歇反应器） (2)不同反应条件下反应器出口处的关键组分的浓度（连
续反应器）
反应组分的浓度与反应时间的关系一般可表示：
①浓度随时间变化的函数，即c=f(t)，该形式是
最基本的函数形式；
②浓度变化速率与时间的函数关系，即dc/dt=
1f1(t) ；
③浓度变化速率与浓度的函数关系，即dc/dt=
2f2(c)。
（二）动力学实验数据的一般解析方法
（一）间歇反应动力学实验及其数据的解析方法
• 积分法: 判断实验数据与某积分形式的速率方程是否一致。 首先假设一个反应速率方程，求出浓度随时间变化的积分形式，然后 把实验得到的不同时间的浓度数据与之比较，若两者相符，则认为假 设的方程式是正确的。若不相符，可再假设另外一个反应速率方程进
1. 实验数据的积分解析法
关键是根据反应速率方程，得到具体的积分形式的基本方程，即
反应速率常数与反应器出口处的转化率的关系。 将-rA=kf(xA)代入基本方程得
V 1 x dx A qnA 0 k 0 f ( x A )
A
x V dx A k qnA 0 0 f ( x A )
A
如果知道f(xA) 的具体函数，将式积分即可求得反应速率常数与xA 的关系式，根据此关系式和实验数据即可求得反应速率常数。
0; 0; 0 a b
[例题15.2.1] 污染物A在某一间歇反应器中发生分解反应，
于不同时间测得反应器中A的浓度如下表所示。试分别利 用积分解析法和微分解析法求出A的反应速率方程表达式。
t/min ρ(mg.L-1)
0 50.8
7.5 32.0
15 19.7
kt+lnρA0。根据表中数据作lnρA-t曲线如图，发现有线性关系 ，
假设正确。且k=0.06341,即-rA= 0.06341ρA
4.5
lnA
3.5 2.5 1.5 0 10 20 30 40 t/min
（2）微分解析法：根据表中数据作ρA-t曲线，如图所示，
利用切线法求出不同ρA对应的反应速率-rA。
1-n (n＜1) n=1
1-n (n＞1)
lg c A0
半衰期法确定速率方程式
三、实验数据的微分解析法
反应速率方程微分式的一般形式为： －rA＝kf(cA) 如：一级反应： －rA＝kcA f(cA)＝cA 微分解析法的关键： 求出任一时间的反应速率 cA n级反应 一级反应 f(cA)、G(xA) －rA＝kG(xA)