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一般认为用分压表示的气相反应速率方程,使用起来更为方便.
本文拟介绍气相反应速率方程中浓度速率常数(kc)与压强速率常数(kp)的关系[1],供参考.
[例].已知某气相反应A(g)→P(g)的反应级数为n,试推导该气相反应的浓度速率常数(kc,A)与压强速率常数
(kp,A)的关系.
1. A的消耗速率方程
对于气相反应 A(g)→P(g),基于浓度或分压A的消耗速率方程,参见如下式(1)及(2)所示:
(1)
(2)
式(1)、(2)中,“cA, pA”分别代表气相反应物A的浓度与分压;“Kc,A, kp,A”分别表示基于浓度或
分压A的消耗速率方程的速率常数;“n”为反应级数;“t”为时间.
气相反应物A(g)对应的理想气体状态方程,参见如下式(3)所示:
(3)
式(3)中,“nA”代表气相反应物A的物质的量;“T及V”分别代表系统的温度与体积;“R”代表摩
尔气体常数,且R=8.314J·mol-1·K-1.
2. 浓度速率常数(kc,A)与压强速率常数(kp,A)的关系
将式(3)代入式(2)可得:
(4)
整理式(4)可得:
(5)
整理上式可得:
(6)
比对式(6)与(1)可得:
(7)
(8)
3. 结论
气相反应的浓度速率常数(kc,A)与压强速率常数(kp,A)的关系为:
.
参考文献
[1]余高奇. [转载]二级反应速率方程积分形式的典型例题解析.科学网博客,http://blog.sciencenet.cn/u/yugaoqi666.2024,3.
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GMT+8, 2024-9-1 12:19
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