反应动力学是研究各种物理、化学因素（如温度、压力、浓度、反应体系中的介质、催化剂、流场和温场分布、停留时间分布等）对反应速率的影响以及相应的反应机理和数学表达式等的化学反应工程的分支学科。

中文名：反应动力学

外文名：reaction kinetics

提出者：诺曼·N·霍兰德著

应用学科：物理、化学

一般说来，化学家着重研究的是反应机理，并力图根据基元反应速率的理论计算来预测整个反应的动力学规律。化学反应工程工作者则主要通过实验测定，来确定反应物系中各组分浓度和温度与反应速率之间的关系，以满足反应过程开发和反应器设计的需要。

反应动力学

反应区体积可以采用反应物系体积、催化剂质量或相界面面积等，视需要而定。同一反应物系中，不同组分的反应速率之间存在一定的比例关系，服从化学计量学的规律。例如对于反应：

对于反应物，反应速率ri前用负号；对于反应产物,ri前用正号。

反应动力学

式(4)中fT(T)即反应速率常数k，表示温度对反应速率的影响。对多数反应,k遵循阿伦尼乌斯关系（即1889年瑞典人S.阿伦尼乌斯创立的反应动力学方程）：

式中A为频率因子,或称指前因子；E为反应活化能；R为摩尔气体常数。频率因子为与单位时间、单位体积内反应物分子碰撞次数有关的参数；反应活化能表示发生反应必须克服的能峰，活化能高则反应难于进行，活化能低，则易于进行。频率因子和活化能两者共同决定一定温度、浓度条件下的反应速率。

式(4)中fC(C)表示浓度对反应速率的影响，通常可表示成幂函数形式或双曲线形式。对反应 (1)幂函数型的反应速率方程可写成：

式中n1和n2分别为反应组分A和B的反应级数；n1+n2为反应的总级数，或简称反应级数。

反应动力学

应用动力学 　着重研究工业反应器操作范围内反应速率和反应条件之间的定量关系。为此，发展了一系列动力学实验研究方法。

工业反应过程的特点是在化学反应的同时伴随着各种传递过程（见反应器传递过程）。在应用动力学研究中，传递过程的影响难以完全排除；或为应用方便，而有意识地模拟工业反应过程的传递条件，于是将传递过程的影响归并到反应动力学中去，从而得到一定传递过程条件下的表观动力学规律。与此对应，排除传递过程影响而得的反映化学反应本身规律的反应动力学称本征动力学。

基元反应模型

反应动力学

分子反应模型

根据有关反应系统的化学知识，假定若干分子反应，写出其化学计量方程式。所假设的反应必须足以反映反应系统的主要特征。然后按标准形式(幂函数型或双曲线型)写出每个反应的速率方程。再根据等温（或不等温）动力学实验的数据，估计模型参数。这种方法已被成功地用于某些比较复杂的反应过程，例如乙烷、丙烷等烃类裂解。

经验模型

从实用角度出发，不涉及反应机理，以较简单的数学方程式对实验数据进行拟合，通常用幂函数式表示。

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