反应速率对锂硫电池放电性能影响的模型分析

锂硫电池是下一代高能量密度二次电池的重要候选者,其性能改善需深入理解电池中锂、硫间复杂宏观电化学反应过程。基于Newman多孔电极模型思路,结合多孔硫正极特点,合理简化,建立了描述锂硫电池放电过程模型。模型计算与文献实验结果对比表明,模型能较好模拟放电过程趋势、关键特征,验证了模型有效性;不同电化学动力学参数变化下放电结果模拟表明:增大锂离子交换电流密度有利于提高性能;对于正极硫多步电化学反应过程,S_(8(l))还原反应速率需保持在较高水平上,S_(8)^(2-)、S_(6)^(2-)还原反应速率不是多步电化学反应的控制步,提高S_(4)^(2-)、S_(2)^(2-)还原反应速率可以改善电池比容量、功率性能。

岩石矿物成分对酸岩反应速率影响规律研究

分析酸液与岩石的化学反应速率规律是碳酸盐岩储层酸化改造技术研究的核心问题。岩石矿物成分是酸岩反应速率的重要影响因素。探索岩石中矿物成分对酸岩反应速率的影响规律,既有助于揭示各类矿物之间竞争反应机理,又可以优化各类型碳酸盐岩改造思路。结合X射线衍射分析与酸岩反应实验,定量测试了不同矿物成分及含量组成下,酸液与岩石的反应速率。研究表明:(1)碳酸盐岩各类矿物中方解石、白云石与反应速率呈正比,其他矿物与反应速率呈反比;方解石比白云石反应速率更快。(2)在灰岩中,当白云石含量为0%~15%与15%~40%时,酸岩反应速率随方解石含量增加升高幅度下降51.4%;当其他矿物含量为0%~15%与15%~30%时,酸岩反应速率随方解石含量增加升高幅度下降61%。在白云岩中,当方解石含量为0%~4%与4%~8%时,酸岩反应速率随白云石含量增加升高幅度上升23%;当其他矿物含量为0%~15%与15%~35%时,酸岩反应速率随白云石含量增加升高幅度减小99%。

基于米氏机理的酶催化反应中反应速率常数的计算

对基于米氏机理的酶催化反应模型,本文介绍了求解全部反应速率常数的两种方法:瞬态法和数学计算法,其中瞬态法的核心是分析反应达到稳态前的过程,数学计算法的核心是寻找反应过程中酶与底物浓度之间的关系。通过求解全部反应速率常数,不仅可以加深对酶催化反应动力学的理解,而且有助于提高对反应动力学的认识。

化学反应速率的一个热力学定义式——兼议I^(-)催化H_(2)O_(2)分解的两种机理

指出高中化学教材中用浓度表示的化学反应速率定义式在化学平衡的建立、平衡常数表达式的推导和有关反应机理甄别时所出现的一些“问题”,原因之一可能是定义本身的局限性和相关教学内容顺序的安排。为解决水溶液中离子反应速率问题,根据IUPAC推荐的关于化学反应速率最基本定义,从“反应进度”出发,基于热力学视角,将任-自发进行的化学反应视为“广义氧化还原反应”,导出一个化学反应速率与电动势、电导(率)等相关的新定义式。实例分析了电动势大小、方向的改变以及电导(率)对反应速率(度)的影响,评价了I^(-)催化H_(2)O_(2)分解的两种机理的可靠性。

电极过程动力学反应速率常数测量的若干方法

电子转移反应的标准反应速率常数是电化学反应的“本征”动力学性质,也是电极过程动力学研究的重要内容之一,对于电极反应的机理和路径的理解以及电催化剂和电池材料等的筛选和理性设计均具有重要意义。本文将主要介绍电化学反应速率常数测定的实验方法,包括极化曲线、旋转圆盘、超微电极、扫描电化学显微镜、电化学阻抗谱、电流阶跃、电势阶跃以及循环伏安等方法,以期对开展电极过程动力学研究的相关研究人员和学生有所裨益。

手持技术在化学反应速率教学中的实践

手持技术是以图形图像方式呈现实验的动态变化过程,体现了现代化技术与化学学科的充分融合。利用手持技术开展影响化学反应速率因素的实验研究,能从图形图像角度阐述不同浓度、压强、温度和催化剂对化学反应速率影响的动态变化过程,促进学生对化学反应速率影响因素的理解与认知。

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定实验改进和拓展

本文针对现有物理化学实验教材中的“乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定”实验进行改进和拓展。首先,以夹套烧杯为皂化反应池,通过恒温水循环及磁力搅拌确保了实验过程中溶液浓度均匀、温度恒定;其次,取一定体积浓度为0.01 mol∙L^(−1)的氢氧化钠溶液于反应池中待恒温后测定电导率值,记为κ0,再使用微量取样器取等摩尔数的乙酸乙酯加入到反应器中并同时计时,测定不同时间的电导率值,记为κt;第三,通过数据归一化处理消除了电极常数的影响,使物理量意义明确、实验现象直观。改进后的实验步骤减少、数据测量准确性提高,可以测量高温条件下、快速的皂化反应速率常数,在有限的课时内学生可以通过分工协作、共享数据,获得表观活化能及指前因子。

基于化学学科能力表现的“化学反应速率与化学平衡”模块试题分析与思考——以2019~2023五年高考北京卷为例

化学学科能力分为学习理解能力、应用实践能力和迁移创新能力,具体分为九个水平。基于化学学科能力分析近五年(2019~2023年)北京高考试卷“化学反应速率与化学平衡”模块试题,归纳总结试题的特点与学科能力表现水平,进一步提出相应的备考建议与备考方案。实施备考方案能有效提升学生的化学学科能力,达到化学学科核心素养的相关要求。

利用手持技术探究反应物浓度、催化剂、温度对反应速率的影响

数字化手持技术实验因具有简单便携、易操作、数据实时等优点,在中学化学教学中已经成为一种创新的教学工具,有助于学生化学概念的学习及认知水平的发展.基于数字化手持技术,在考虑了反应吸、放热影响的基础下,利用气压传感器探究了盐酸浓度对Mg与盐酸反应的反应速率的影响,同时考察了催化剂FeCl_(3)用量、温度对H_(2)O_(2)分解反应速率的影响.反应体系“压强-时间”曲线及反应速率的直接对比,利于学生深刻理解反应物浓度、催化剂用量、温度对化学反应速率的影响.

化学反应速率实验在高中化学教学中的应用

文章探讨了化学反应速率实验在高中化学教学中的应用,首先介绍了反应速率的理论基础,包括反应速率的定义、测量方法以及影响反应速率的因素,如浓度、温度和催化剂。随后详细阐述了化学反应速率实验在高中教学中的应用,包括理论概念的巩固与实践结合、实验技能与科学方法论的培养、学生兴趣的激发、解决问题能力的提高以及团队协作与交流的促进。最后分析了化学反应速率实验存在的局限性,并提出了一些教学改进的建议,以促进教学效果的提升。

化学课堂教学评价实践研究——以“影响化学反应速率的因素”的教学为例

文章以“影响化学反应速率的因素”的教学为例,探讨化学课堂教学评价在教学实践中的意义,提出课堂教学评价应以学生为主体,教师可以积极引导学生进行自评、小组互评等评价活动,并根据多样性、多方面的评价结果,调整与改进教学设计,提高化学课堂教学质量以及学生的学习效果。

基于学科理解的教学实施策略与路径——以高三复习“化学反应速率与化学平衡”为例

针对学生对“化学反应速率和化学平衡”的认识误区,构思基于化学学科理解的教学设计,实践4个教学策略,凝练出本原性问题并结构化为认知图式,解决课堂中“教什么”的关键问题;结合变化观念的4个水平层级划分4个学习阶段,抽提认知视角及认知思路,解决课堂中“怎么教”的核心环节;依据认知规律构建学科主题下的概念层级结构,实践课堂“怎么教更好”的策略;基于化学学科理解进行教学思路的建构,组织板块化学习路径,以清晰的任务线索促成学生认知的条理性。

核心素养导向下,化学反应速率方程题型的复习研究

化学反应速率方程,也称动力学方程(简称速率方程),是各级考试的重要考查内容之一.有的教材版本中对于化学反应速率方程并无系统介绍,有些版本即使有涉及,但也不系统,在日常教学中,教师虽然进行了补充讲解或者适当拓展,还是存在理解不透的现象.

关于《高分子化学》教材中聚酯化反应速率方程推导的探讨

在不同版本的《高分子化学》教材中,对于不可逆线形缩聚的聚酯化反应历程有两种不同的理解,这导致推导反应速率方程的过程存在一定差异。本文分析和对比了潘祖仁编写的《高分子化学》和乔治·奥迪安(George Odian)编写的《Principles of Polymerization》两版中英文教材,阐述了造成速率方程推导过程存在差异的原因,以期为同行教学与学生学习提供参考。

注二氧化碳置换天然气水合物反应速率常数二元线性预测方程

针对二氧化碳置换天然气水合物置换效率低、任意温度和压力下置换反应速率常数求取困难等问题,在填砂多孔介质中合成了水合物饱和度约为80%的实验样品,开展注二氧化碳定容置换与吞吐置换甲烷水合物实验。实验采用色谱分析确定置换过程中气样化学组分变化和置换率,基于化工热力学理论计算置换推动力,通过数据反演和多元线性回归建立置换反应速率常数的计算方程。结果发现,相同条件下,吞吐置换的置换率较定容置换平均提高45%,置换反应速率常数与温度和压力呈二元线性定量关系。基于此定量关系预测的置换反应速率与实验结果的误差小于5%,实现了任意温度和压力下置换反应速率常数的准确计算。

减缓三聚氰胺反应器温差上升速率方法探讨

从三聚氰胺反应器进料、电伴热、加减负荷、刺刀管酸洗、保温等方面分析了导致三聚氰胺反应器温差异常上升的原因。经过多年的生产实践,从把控进反应器的物料质量、温度、流量,增加过滤器、稳定反应器运行工况、改进刺刀管酸洗程序、进行技改技措等方面,提出了各种减缓三聚氰胺反应器温差上升的方法。结果表明,采取一系列管控措施、技术改造和优化操作方法后,2022年度反应器满负荷运行267d,反应器温差上升10.06℃,温差上升速率小于0.04℃/d,温差得到有效管控,取得了良好成效。

“化学反应速率与反应限度”考点点击

通过举例说明化学反应速率与反应限度的考点,帮助学生在掌握此部分内容的同时,体会到化学反应是有快慢和限度的,初步发展学生的变化观念与平衡思想.

OH+HCl→Cl+H_(2)O反应中的反应物转动激发效应

本文在最近构建的F12a势能面上,对OH+HCl→Cl+H_(2)O的一系列反应物转动激发态进行了势能平均的五维含时波包计算,得到了初始态选择的反应几率和速率常数。研究发现,除了很低碰撞能量,单独激发反应物HCl到j_(1)=2或者OH到j_(2)=1得到了总反应几率的最大值.在低能区域,随着OH转动激发的增加,反应几率的共振增强迅速减小,导致250K以下的速率常数迅速下降HCl和OH同时转动激发的速率常数不是单独激发结果的简单叠加。最后,通过对(5,5)态以下初始转动态的速率常数进行玻尔兹曼平均,得到了反应的热速率常数,与实验结果基本吻合。

表面完整性对制氢反应器材料耐腐蚀性影响

为研究某制氢反应器用钢表面完整性对其耐腐蚀性的影响,基于制氢反应器所产生的酸性介质腐蚀工况,对某制氢反应器用钢开展静态腐蚀试验。分别分析了不同表面粗糙度、不同表面残余应力对某制氢反应器用钢腐蚀速率、腐蚀后表面粗糙度与拉伸性能衰退的影响规律,并从晶间应力等方面分析表面完整性对耐腐蚀性的影响。通过试验发现:粗糙度较大的试样随腐蚀时间增加腐蚀速率降低,当表面粗糙度Ra为0.05μm时试样腐蚀速率随腐蚀时间增加而增大;腐蚀后粗糙度较大的试样表面粗糙度增大,而较小的试样表面粗糙度减小;腐蚀后材料的力学性能出现随表面粗糙度先增大后减小的趋势;随试件表面残余应力增大,腐蚀速率出现先减小后增大的趋势;腐蚀后表面粗糙度随初始残余应力的增大而增大;当初始表面残余应力为-293 MPa时,试样腐蚀后力学性能相对较好。

膜曝气生物膜反应器膜传氧速率的影响因素研究

膜曝气生物膜反应器(MABR)膜的传氧性能对MABR工艺的设计具有重要意义,本文通过小试对MABR膜传氧速率的影响因素进行了研究.结果表明,在相同运行条件下MABR膜元件采用并联方式较串联方式更有利于提升MABR膜的传氧性能,平均膜传氧速率随着供气流量的提高先增大后趋于稳定,随着供气压力的升高略有增加,随着反应液温度升高变化不明显,随着测试液中溶解氧浓度的升高而降低;停止供气后,MABR仍具有一定的传氧能力.本研究采用膜组件并联方式连接,在供气压力2 kPa,供气气量100 mL/min条件下,平均膜传氧速率达到12.7 g O_(2)/(m^(2)·d).