试写出间歇反应系统中,恒温恒容0级、1级、2级不可逆反应的积分式?

发布网友发布时间：2023-06-22 07:12

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热心网友时间：2023-11-09 14:28

间歇反应系统指的是在封闭容器中进行的化学反应，其中反应物一开始被放置在反应体系中，然后通过搅拌或加热等方式刺激反应发生。恒温恒容表示反应过程中温度和体积不发生改变。
对于不可逆反应，反应速率不能通过调整反应条件（如温度、浓度等）来改变，因此其反应速率方程式不能简单地由几个基本步骤组合而成，而需要进行实验确定。
0级反应的速率方程式为：
r = k
其中，r表示反应速率，k为速率常数。根据反应物质量守恒，可以得到：
d[N]/dt = -k[V]
其中，N为反应物的摩尔数，V为反应体系体积。
将上述方程式进行积分，可以得到：
[N] = [N]0 - kt
其中，[N]和[N]0分别表示反应物质量在任意时刻和开始时刻的摩尔数。
1级反应的速率方程式为：
r = k[A]
其中，A为反应物的浓度，k为速率常数。根据反应物质量守恒，可以得到：
d[A]/dt = -k[A][V]
其中，d[A]/dt表示反应物A的摩尔数变化率。
将上述方程式进行积分，可以得到：
ln[A] = ln[A]0 - kt
其中，[A]和[A]0分别表示反应物在任意时刻和开始时刻的浓度。
2级反应的速率方程式为：
r = k[A][B]
其中，A和B为反应物的浓度，k为速率常数。根据反应物质量守恒，可以得到：
d[A]/dt = -k[A][B][V]
d[B]/dt = -k[A][B][V]
将上述方程式组合起来，可以得到：
1/[A] - 1/[A]0 = kt
1/[B] - 1/[B]0 = kt
其中，[A]、[B]、[A]0和[B]0分别表示反应物在任意时刻和开始时刻的浓度