第二章均相反应动力学基础2要点课件.ppt

（本征动力学或化学动力学）,第二章 均相反应动力学,Chapter 2 Kinetics of homogeneous Reaction,浓度对反应速率的影响 温度对反应速率的影响Temperatures effet on Reaction rate,2.2.2 影响反应速率的因素,一般地，液相反应用浓度表示反应物系的组成； 连续系统气相反应，由于反应器不同位置处气体的温度和体积流率都在变化，采用分压或摩尔分率表示较方便； 加压下气相反应，采用逸度表示。 f就是逸度，它的单位与压力单位相同，逸度的物理意义是它代表了体系在所处的状态下，分子逃逸的趋势，也就是物质迁移时的推动力或逸散能力。针对非理想气体而提出的。,2.2.2.1 浓度(组成)对反应速率的影响,aA + bB pP + sS,幂函数型：,、 称为组分A、B的反应级数，即反应对于物质 A 是 级反应，对物质 B 是 级反应。 是动力学方程中浓度项的幂数。+ 为反应的总级数，表示该反应级数 。 、是通过实验确定的常数，分别表示浓度cA和cB对反应速率影响的程度。 它与反应方程式的计量系数并不一致，只有基元反应时，a，b。,若是非基元均相反应，动力学方程，常用幂函数形式，通式为：,注意： 反应级数不能独立预示反应速率的大小，只表明反应速率对各组份浓度的敏感程度。和值越大，则A、B浓度对反应速率的影响越大。零级反应表示了反应速率与反应物浓度无关 。 理解这一点对反应过程的操作设计和分析至关重要。 复合反应：可利用各反应组份的反应级数的相对大小来改善产物分布。, 反应级数和值是凭藉实验获得的，它既与反应机理无直接关系，也不等于各组份的计量系数。 只有当化学计量方程与反应实际历程的反应机理式相一致时（基元反应），反应级数与计量系数才会相等，它可以直接应用质量作用定律来列出其反应速率方程。,返回,反应级数是由实验获得的经验值，只能在获得其值的实验条件范围内加以应用； 在数值上可以是整数、分数，亦可以是负数，但总反应级数在数值上很少达到3，更不可能大于3。如果级数是负值，说明该组分浓度的增加，反而阻抑了反应，使反应速率下降。,幂函数型：,k ：反应的速率常数（比速率常数），其值显著地取决于温度的高低。与除浓度外的其他因素如总压、催化剂、 离子强度、溶剂等有关，在正常情况下，这些因素比起温度对反应速率常数的影响要小得多。因此，将假设k仅是温度的函数。k = f (T)。,2.2.2.2 温度对反应速率的影响,幂函数型：,k = f (T)。注意： k 可理解为当反应物浓度都为单位浓度CA = CB = 1.0时的反应速率； k 由化学反应本身决定，是化学反应在一定温度时的 特征常数； 相同条件下， k 值越大，反应速率越快； k 的数值与反应物的浓度无关。,2.2.2.2 温度对反应速率的影响,影响速率常数的因素 k：速率常数；k0：频率因子或指前因子,对确定的化学反应是一常数， k0 与 k 同一量纲；与温度无关的常数。E：反应的活化能，J /mol ，一般在41044105 J/mol ；R：通用气体常数，8.314Jmol-1K-1，T： 热力学温度,（2-7）,(1)反应速率常数k与温度T的关系？ 在一般情况下，k和绝对温度T之间的关系可用阿伦尼乌斯(Arrhenius)经验方程表示。,由于温度T在指数项，所以它的微小变化就会引起速率常数的较大变化。,k的单位,可见，k的单位与反应速率的表示方式有关，还与反应组分浓度的表示方式有关。,反应组分的浓度可分别采用物质的量浓度、分压和摩尔分率表示。,ri的量纲为Mt-1V-3。 例如，反应速率方程为：,量纲：,浓度1-n 时间 -1,速率常数的单位：对n级反应，当反应速度采用 为单位时，k的单位应为 ，对气相反应，当组分采用分压代替浓度时，其单位为零级反应； k 的量纲为 kmolm-3 h-1 一级反应； k 的量纲为 h-1二级反应； k 的量纲为 kmol-1 m3 h-1 三级反应； k 的量纲为 kmol-2 m6 h-1,例如，反应速率方程为：,浓度1-n 时间 -1,浓度1-n 时间 -1,压力： 浓度 时间 -1 压力 -n,活化能E？ 对于基元反应过程，把反应分子“激发”到可进行反应的“活化状态”时所需的能量。是进行反应客观上必须越过的能量，是反应进行难易程度的度量，也是反应速率对温度敏感性高低的标志。 T是体系本身能量高低的标志。 RT就表示反应体系能量的大小。对于非基元反应，E仅是关联速率常数k与温度T的经验参数，E的数值反映了温度对反应速率影响的程度。,根据碰撞理论， 指前因子k0表示单位浓度的总碰撞数。,活化能E的物理意义,在理解活化能E时，应当注意：活化能的大小是表征化学反应进行难易程度的标志。 E愈大，所需 T 愈高，反应难于进行；活化能低，则容易进行。但是活化能E不是决定反应难易程度的唯一因素，它与频率因子A0共同决定反应速率。,依据能量分布规律， exp(-E/RT)就表示有效碰撞占总碰撞数的分率。 反应速率常数表示发生反应的有效碰撞数。,例：（1）现有某反应活化能为100kj/mol，试估算(a)温度由300K上升10K，(b)温度由400K上升10K，速率常数k各增大几倍。（2）若反应活化能为150kj/mol，再比较300K和400K各增加10K时，速率常数k增大倍数。,活化能E不能独立预示反应速率的大小，它只表明反应速率对温度的敏感程度。E愈大，温度对反应速率的影响愈大。除了个别的反应外，一般反应速率均随温度的上升而加快。E愈大，反应速率随温度的上升而增加得愈快。,结果：,E分别为100和150时，反应速率上升倍数？,此式也可求E？,温度愈低温度的影响也就愈大。E愈大，反应速率随温度的上升而增加得愈快。,例如，E4l.87 Jmol0时，为使反应速率提高一倍，需将反应温度提高11。E167，500 Jmol0，提高3，反应速率提高一倍。,E愈大，反应速率随温度的上升而增加得愈快。,(3)活化能E不同于反应的热效应，它并不表示反应过程中吸收或放出的热量，而只表示使反应分子达到活化态所需的能量，故与反应热效应并无直接的关系。,例 E=4l,868Jmol的反应0时，反应速率提高1倍需将反应温度升高11 ；1000 时，需将反应温度提高273 。例 E=167,500Jmol的反应0，温度提高3反应速率提高1倍。 表2-2、2-3，图2-1,(4)敏感程度还与反应的温度水平有关。温度愈低，温度的影响愈大。对于同一反应，即当活化能E一定时，反应速率对温度的敏感程度随着温度的升高而降低。,表2-1 反应速率提高一倍所需提高的温度（单位：）,lnk 对1/T标绘得一直线，斜率为E/R，可获得E值。 图2-3,由于反应活化能决定了温度对反应速率的影响，自然，活化能就一定要通过不同温度下的反应速率来求取。,lnk,1/T,如何确定E值？,由于E受温度的影响不大, 所以lnk 对1/T作图是一条直线。,、由不同温度的速率常数作图法求反应的活化能E,均相反应 lnk1/T直线关系 非均相反应 lnk1/T非直线关系,自然对数 ln a=log (e, a) 2.718,把右式改写成以10为底的对数形式：,由斜率就可求出活化能: Ea = - 2.303R斜率,计算时，R的单位取8.314 JK-1mol-1，则E的单位是Jmol-1 。,阿累尼乌斯方程式(2.26)只能在一定的温度范围内适用，所以不能任意外推。 在某些情况下 lnk 与1/T并不成线性关系。这主要可能是由于采用的速率方程不合适，或者在所研究的温度范围内，反应机理发生了变化。 化学反应速率总是随温度的升高而增加(极少数者例外)，而且呈强烈的非线性关系，即温度稍有改变，反应速率的改变甚为剧烈。所以，温度是影响化学反应速率的一个最敏感因素。,2.3.2 阿累尼乌斯方程几点说明,例：实验测得温度对反应：NO2+CO = NO + CO2的影响如下表，求反应的活化能。,解: 将上表进行处理得:,作lg k1/T图,在直线上取两点坐标: A(1.2,1.8), B(1.7,-1.7),E = - 2.303R斜率 = 134 kJmol-1,、求由不同温度下的速率常数,例：某反应的活化能E1.14105 Jmol-1。在600K时k0.75 Lmol-1s-1，计算700K的k。,解：E1.14105 Jmol-1 ，T2700 K，T1600 K ， k10.75 Lmol-1s-1 ， k2=?,k226k1260.7520 (Lmol-1s-1),答: 700K时的速率常数是 k = 20 (Lmol-1s-1),返回,总结 研究T 对反应速率影响的规律，对于选择适宜的操作条件很重要。 实际生产中， T 的控制是一个突出问题，尤其是对两个以上反应组成的复合反应系统， T 影响较复杂； 强放热反应，放出热量很多，若来不及及时排出，将使系统内T 过高，速度激增，出现T 无法控制而引起爆炸等热不稳定现象，这样的反应T 的控制更要小心。,反应速率常数的几种表示形式如下： 以反应物系的分压为基准：kp以反应物物质的量浓度为基准：kc。它们之间的关系为:,代入速率方程有：,练习1、有几个反应同时进行，要用几个动力学方程式才能加以描述的称为_反应。2、所谓双分子反应是针对基元反应而言的。3、对非基元反应，反应级数等于化学反应式的计量系数。4、反应级数只反映反应速率对_的敏感程度。级数越高，_对反应速率的影响越大。5、活化能只表明反应速率对_的敏感程度活化能越大，_对反应速率的影响越大。,单一反应 ? 只用一个化学计量式和一个动力学方程式即可唯一地给出各反应组份之间量的变化关系的反应体系。单一反应不一定是基元反应。复合反应 ? 有几个反应同时进行，必须用两个或更多计量方程方能确定各反应组份在反应时量的变化关系的反应。常见的复杂反应有：连串反应、平行反应、平行-连串反应等,2.2 等温恒容过程2.2.1 单一反应动力学方程式的建立,单一反应可以由几个基元反应组成。每个基元反应有一速率方程，总反应有一个总的速率方程。每个基元反应的速率方程都可以利用质量作用定律直接写出，总的速率方程除可以根据反应机理推断出机理方程外，更多情况下则是通过实验测定的数据归纳成幂函数型经验方程。例如对于反应，aA + bB+ rR + sS+,经验动力学方程一般可写成如下幂数形式：,不可逆反应：反应只沿一个方向进行,可逆反应：反应同时朝两个方向进行,单一反应,2.2 等温恒容过程2.2.1 单一反应动力学方程式的建立,本节讨论用幂函数型描述的不可逆和可逆的单一反应的速率式的动力学特征。,测定化学反应动力学数据的方法动力学方程式的建立以实验数据为基础。 准确可靠地测定化学反应动力学数据，是建立动力学方程式、研究化学反应过程的机理与进行工业反应器设计的基础。利用实验方法测定不同反应时间物系中反应组分的浓度，即可根据反应速率的定义式计算出反应速率。,2.2 等温恒容过程2.2.1 单一反应动力学方程式的建立,化学反应动力学方程 Equation of Chemical Reaction Kinetcs,例如，恒容情况下以一定时间间隔测定反应物浓度的数值，将测定结果对时间标绘，可得到如图形状的曲线。恒容情况下反应物A的消耗速率已由式 -rA=-dcA / dt 给出。当反应时间为t时，则对应于横坐标t处曲线切线斜率的绝对值即为该时刻的反应物A消耗速率。可见，动力学数据的测定主要是反应物组分浓度的测定。,浓度与时间的数据测定: 反应体系中各组分浓度测定可以采用化学分析方法或仪器分析方法。 测定动力学数据的实验室反应器，可以间歇操作或连续操作反应器。对于均匀液相反应，大多采用间歇操作的反应器，在维持等温的条件下进行化学反应，然后利用化学分析的方法，得到不同反应时间的各物料浓度的数据，对这些数据进行适当的数学处理就可以得到动力学方程式。即直接测量物料浓度与时间的数据关系。,2.2 等温恒容过程2.2.1 单一反应动力学方程式的建立,化学反应动力学方程 Equation of Chemical Reaction Kinetcs,也可以利用物理化学的分析方法，体系组成改变的同时，某些物理性质也随之改变，如测定反应物系的各种物理性质如压力、密度、折光率、旋光度、导电度等，当体系的组成与体系的某一物理性质之间有单值函数关系时，则可以通过测定该物理性质的数值来达到测定物系组成的目的。由于大部分物理性质可以在化学反应进行的同时连续测定而不需中止反应，这种间接测定组成的方法有独特的便利之处。 下面讨论单一反应的幂函数型动力学方程式的建立。,一、动力学实验的一般步骤二、动力学实验数据的一般解析方法三、反应器的物料衡算,2.2 等温恒容过程2.2.1 单一反应动力学方程式的建立,实验反应器的设计；实验条件的确定。,2、动力学实验设计,实验用反应器,实验反应器如下图所示：,基本型式：釜式和管式，微型、体积为0.5或1.0升。 液相反应：釜式；气相反应：管式。,以下讨论的积分、微分法多约由间歇式实验反应器测得的数据。,操作方式：间歇式、连续式。 液相反应：间歇式或连续式；气相：连续式。,单因素实验设计 当反应速率形式为： 时：,由于实验数据仅为某一 cA0下的一次 数据，故该法称为一次法。,实验条件设计 设计方法：单因素实验设计、正交实验设计。,首先在一定温度下，测定各时刻的浓度，即获得关系数据。,通过相应的数学处理（积分法或微分法），得到和该温度下的k ；其次，变化温度，获得不同温度下的k，根据阿累尼乌斯公式，获得活化能E和指前因子k0。,a、一次法,图示如下：,该法优点：实验工作量少。但所求得的反应级数可能受到产物的影响，而偏离了真实值。,其次使组分A等的浓度远大于B，则通过以上方法可获得 。 依次类推，可分别获得某温度下k和反应级数。最后改变温度，可获得不同温度下的k，根据阿累尼乌斯公式，获得活化能E和指前因子k0。,c、独立变数法当动力学方程为 ： 时：实验条件设计：首先使组分B等的浓度远大于A，反应过程中B等组分浓度可认为是常数，则方程形式转化为：,式中,，则通过以上方法可获得,正交实验设计通过正交实验设计，同时改变浓度、温度，进行多元线性或非线性回归，获得参数估值。,一、动力学实验的一般步骤,(1)确定反应速率与反应物浓度之间的函数关系；确定反应速率与pH值、共存物质、溶剂等反应条件的关系；(2)确定反应速率常数；(3)确定反应速率常数与温度、pH值等反应条件的关系或是反应的活化能。,（一）动力学实验的目的,一般步骤：保持温度和pH值等反应条件不变，找出反应速率与反应物浓度的关系；保持温度不变，研究pH值等其它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；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。,（二）动力学实验的一般方法,(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）,测量对象:,间歇操作或连续操作反应器,积分法分析实验数据Analyzing the experiment data by integral method判断实验数据与某积分形式的速率方程是否一致； 利用积分法求取动力学方程式的过程，实际上是一个试差的过程，一般在反应级数是简单整数时使用；微分法分析实验数据根据实验数据求出不同浓度时的反应速率（作图法或计算法)，之后根据反应速率与反应物浓度的关系，确定反应速率方程。 当级数是分数时，试差困难，最好用微分法。,1.间歇反应动力学实验及其数据的解析方法,二、动力学实验数据的一般解析方法,动力学方程的积分和微分形式微分形式,积分形式,2.连续反应动力学实验及其数据的解析方法1管式反应器,“积分反应器(integral reactor)”：反应器出口处的转化率5；反应器内反应组分的浓度变化显著,“微分反应器(differential reactor)”：反应器出口处的反应速率5；反应器内的反应组分的浓度变化微小；可以通过反应器进出口的浓度差直接计算出反应速率,A的进入量A的排出量A的反应量A的积累量qnA0qnA(rA)VdnA/dt,三、反应器的物料衡算,单位时间内A的物料衡算式如下：,A的流入量qnA0 (kmol/s),体积V,A的存在量nA,A的反应量RA(kmol/s),A的排出量qnA (kmol/s),反应器的基本方程,一、间歇反应器的基本方程 二、间歇反应器的动力学实验方法三、实验数据的积分解析法四、实验数据的微分解析法,第二节 间歇反应器的解析, 间歇反应器形式液相反应或等摩尔气相反应的恒容反应器变摩尔气相反应的等压变容反应器变摩尔气相反应的恒容变压反应器 实验测定的三个步骤i)给出动力学方程ii)恒温下测定可测的量随反应时间的变化，确定反应级数及速率常数iii)改变温度，获取不同温度下的速率常数，求活化能及指前因子,一、间歇反应器的基本方程,间歇反应器的物料衡算图,浓度cA,物质量nA,体积V,0=qnA0qnA(rA)VdnA/dt,(12.2.3),（二）恒容反应器的基本方程,二、间歇反应器的动力学实验方法,实验方法：测定 cA 随反应时间的变化获取的数据：不同反应时间关键组分的浓度数据解析的目的：确定反应级数和反应速率常数,在保持温度和其他条件不变的条件下，向反应器中加入一定体积的各组分浓度已知的反应物料，在反应开始后的某一时刻开始测定不同反应时间时的关键组分的浓度。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。通过以上实验可得到不同反应时间的关键组分的浓度，进而进行实验数据的解析。,（二）间歇反应器的动力学实验方法,2.3.1 积分法 Analyzing the experiment data by integral method,go,积分法是根据对一个反应的初步认识，先假设一个动力学方程的形式，经过积分和数学运算后求出浓度随时间变化的积分形式，标绘在某一特定坐标图上，得到一表征该动力学方程的浓度和时间关系的直线（c-t）。 如果将实验所得的数据标绘出，也能很满意地得到与上述结果相拟合直线，则说明原假设的动力学方程是对的，否则，就要另假设动力学方程再加以检验，直至满意为止。,三、实验数据的积分解析法,1.首先根据对该反应的初步认识，先假设一个反应动力学方程，如(-rA)=kf(ci)，经过积分运算后得到f(ci或xi)=kt的关系式。如前面积分所得：2.利用间歇反应器测定不同时间ti的关键组分的浓度ci（或转化率）代入f(ci) 函数中，得到各ti下的f(ci)或g(xi)数据；,积分解析法的一般步骤,3.以t为横坐标，f(ci)或g(xi)为纵坐标，将ti对f(ci)或g(xi)数据标绘出来，如下图。如果得到一条通过原点的直线，说明假设的动力学方程是可取的(即假设的级数是正确的)，其直线的斜率即为反应速率常数 ，则可以从该直线的斜率求出反应常数k。,积分解析法的一般步骤,F(cA)=(k)tG(xA)= (k)t,积分解析法的一般步骤,否则重新假设另一动力学方程，再重复上述步骤，加以检验，直到得到直线为止。如果简单级数反应都假设完(通常是零级、一级和二级反应)还得不到直线，说明反应不是整数级的简单级数反应，不宜用积分法进行动力学数据处理。,F(cA)=(k)tG(xA)= (k)t,积分法分析实验数据根据实验测得的浓度 C 与时间 t 的关系，先假设一个动力学方程，积分得到直线方程：图解法： 将实验数据标绘出，若能得到与上述直线相拟合的直线，表明假设的动力学方程正确。否则，重新假设另一个动力学方程，再检验，直到满意结果为止。,图解法求动力学方程的步骤 假设动力学方程 r = k f (Ci)，即设反应级数 n；对该方程进行数学上的积分处理，得到浓度或转化率与时间的函数关系，(C) = k t； 列表， (Ci) Ci t 的对应数据； 以 (Ci) 对 t 作图； 验证曲线图型，若为一直线，假设正确；不然，重新假设。,浓度与时间的关系,返回,下面仅以幂函数型的动力学方程为例，讨论几种单一反应的动力学方程的建立。不可逆反应(一级反应、二级反应、 n 级反应)和可逆反应。 工业上许多有机化合物的热分解和分子重排反应等都是常见的一级不可逆反应。 二级不可逆反应 工业上，二级不可逆反应最为常见，如乙烯、丙烯、异丁烯及环戊二烯的二聚反应，烯烃的加成反应等。,2.3.1.1 不可逆反应,(1)不可逆反应 设有如下不可逆反应： aA +bB P(产物)假设其动力学方程式的形式为：,移项并积分之：,(2-2-2),(2-2-1),若先估取a，b，以时间t为横座标，以积分项 为纵座标，当以具体数据代入时，作图可得一斜率为k的直线。因此，如将实验数据按以上关系标绘在同一座标图上，亦能得到一与上述直线很好拟合的直线，则表明此动力学方程式是适合于所研究的反应的。若得到一明显的曲线，则表明此动力学方程式应被排除，重新假设、的值而加以检验。下面先以不可逆反应A +b P的情况为例加以说明。,(1)不可逆反应 设有如下不可逆反应： A P在一个恒容系统中，反应物A的消耗速度为：,（n为反应级数） (2-2-3),反应初始条件：t =0时，cA= cA0 ， cP0 =0。, 若n=1，即为一级反应，对等温系统，k为常数，故可将式(2-2-3)分离变量积分，然后代入初始条件t0，cAcA0，便得：,（2-2-4）,积分：,（2-2-4）,如果用转化率表示若考虑物料A为着眼物料并定义其转化率为xA，,（2-2-5）,则式(2-2-4)也可写为,kt=ln(cA0 / cA)kt=lncA0cA0(xA)=ln1/ (xA),（2-2-4）,（2-2-5）,则式(2-2-4)也可写为,着眼于要求达到规定的残余浓度,二要求达到规定的单程转化率，即着眼于反应物料的利用率或者着眼于减轻后分离的任务。应用转化率积分表达式较为方便。,这完全是为了适应后处理工序的要求，例如有害杂质的除去即属此类。应用浓度积分表达式较为方便。,以-ln(cA/cA0)对t 作图，可得一通过原点的斜率为k的直线，如图2-2-1所示。若将同一反应温度下的实验数据加以标绘，也得到同一直线，说明所研究的为一级不可逆反应；若得到的为一明显的曲线，则需重新假设反应级数。,图2-2-1一级不可逆反应的C-t关系,为了求取活化能E，可再另选一个反应温度作同样的实验，得到另一组等温、恒容均相反应的实验数据，并据此求出相应的k值，如此同样任选几个温度进行实验，就可求得活化能。由于：,两式取对数并相减之得：,2-2-6,2-1-7,故以lnk对1/T作图，将得到如图2-2-2所示的那样一条直线，其斜率即等于-E/R，这样就求得E。,图2-2-2 阿累尼乌斯式的标绘,至于频率因子k0，则因图上直线在纵轴上的截距为lnk0，故可用式(2-1-7)的关系求得，因直接从图上外推到1/T 0是不成的。由于实验中难免有误差，故可将几次实验所得的E、k0取其平均值作为最后结果。,这样，在借助于少数几个温度下的实验数据将E和k0求出之后，整个温度范围内的反应速度均可求出了。, 若n =2，则,积分：,（2-16）,以(1/cA1/cA0)对t 作图，得一通过原点的斜率为k 的直线。, 若为n级反应，则,积分得,对t作图，得一通过原点的斜率为 k 的直线。,1,2,3,等温恒容不可逆反应（间歇过程） 幂函数动力学模型,小结： 当 n 取某一个值以致能在图上绘成某一种直线时，所取 n 就可表示反应级数，如不然，就要重新假设 n ，再尝试。 实际上，不论 n为何值，实验点不可能严格与方程轨迹一致，因此，求得的 k 都带有一定的偏差，但只要偏差小至一定程度，就认为可以接受。 等温恒容不可逆反应的速率方程及积分式见表2-4,从速率方程积分表2-4可得到一些定性的结论：1.速率方程积分表达式中，左边是反应速率常数k与反应时间t的乘积，表示当反应初始条件和反应结果不变时，反应速率常数k以任何倍数增加，将导致反应时间以同样倍数下降。,从速率方程积分表2-4可得到一些定性的结论：2.一级反应所需时间仅与转化率xA有关，而与初始浓度无关。因此，可用改变初始浓度的办法来鉴别所考察的反应是否属于一级反应。以 或 对作图，若是直线，则为一级反应，其斜率为k。二级反应达到一定转化率所需反应时间t与初始浓度有关。初始浓度提高，达到同样转化率XA所需反应时间减小 。,对n级反应：当n1时，达到同样转化率，初始浓度提高，反应时间减少；当n1时，初始浓度提高时要达到同样转化率，反应时间增加。对 n1的反应，反应时间达到某个值时，反应转化率可达100%。而n1的反应，反应转化率达 100%，所需反应时间为无限长。这表明反应级数nl的反应，大部分反应时间是用于反应的末期。高转化率或低残余浓度的要求会使反应所需时间大幅度地增加。,