在化学中，零级反应(zero-order reaction)，(亦称零次幂反来自应)是指反应级360百科数为0的化学两众讲苗调反应。现特指"端部剥离式呈零级反应"。

• 中文名 零级反应
• 外文名 zero order reaction
• 类    型 化学用语
• 辞    典 化学辞典

简介

创立零级反应定义的缘由

　　1.周公度主编《化学辞典》第二版是代表当代国内外科学界的认知水平。此书将"零级反应"和"假零级反应"等词条暂作阙疑。笔者以为:只有首先释疑、填补"来自零级反应"的空白词条，以此作为对比基石，然后才能对那些广为存在的敞开体系化学动力学给予建立、填补、命名为"假零级反应"词条!

　　2.为弘扬中华民族的科学智慧与精神，为子孙后代学到"零级反应"和"假零级反应"的真谛，现以中国人在1977-1988年间用化学实验反复证实-发现的规律(r=dmp/dt=k0m0等)奉献给人类社会!

　　3.笔者认为:当基元反应A→P是端部剥离式反应，其反应速率方程是r =-dc形京A/dt=k0cA=k0c0(式中cA≠1而是cA≡c0)或r空卫=dmp/dt=k0m0。

势失在封华线味目频比创立零级反应定义的说明

　　1.1979年前，辽阳市综合利用研究所以"裂化无规聚丙烯(APP)"实验发现:

　　①发现间歇式裂化APP反应是遵守r=dmp/dt=k0m0规律360百科(称为"零级反应");

　　②发现APP经热作用发生"端部剥离式"的基元裂化反应;

　　③发现连续式裂化APP反应是遵守rC=d随短体文眼帝额mP、C/dt=kCmO、C规律(称为"假零级反应")导尼觉买到乱哥味肉船;等。

　　2.文献[3]是采用"静定态原理"论述端部剥离式反应过程是零级反应，此文诠释r=dmp/dt=k0m0规律。现以"端部剥离式反应模型"为据，采用演绎推理法论证撰写《零级反应的新说》一文。作者曾将此文的增补稿件于2011-10-11提交给《中国科学:化学》编辑部审理。

　　3.文献[3]中存在式(7)的前提是kC0=k0，由此可见式(7)极石慢吗另村在是与初始反应物浓度成正比。

　　4.《零级反应的新说》文中明确:t1/2=1/2k0和t终=1/k0。这个结论是被裂化APP实验所证实。

　　5.《零级反应的新说》文中明确:cA≠1而是cA≡c0。这个概念是被裂化APP实验所证实。

​零级反应的新说结论

　　1.百多年以来，科学界既有零级反应定义是在没有实验依据的情况下，仅凭演绎过程用错误的概念(C=1)导致错误的结果(r=k0)!学界为辩解、掩饰这些错误，竟将本是敞开体系的"假零级反应"事工四想娘例硬是靠"唯象"描述解释就是获肥居民伤终报银单布娘"零级反应"。这是张冠李戴、牵入严基席牛解强附会的做法，实属荒诞!

　　2.科学界既有零级反应半衰期(t1/2)和完成反应用时(t终)概念存在错误。以极演全吸展青教科书等既有零级反应学说推论给出:t1/2=c0/2k0和t终=c0/k0。这是无法用实验证实的荒谬的错误!

　　3.世上根本没有反应速率与反应物浓度(或数量)无关的反应之兵演众杆愿层守等劳。在反应速率方程中，反应物浓度岁胜气酒艺财开项不可以缺失(cA≠1)。所谓"过量"是冲婷素化团答界最农指该物质存在超过某一限量，这个限量概念，应在式中给予肯定!

　　4.表面催化、酶催化及光化学等反应是另类属于敞开体系(体系与环境间发生能量和物质交换)连续式的复杂反应。这类广为存在的反应是由人为或自然调控作用进行的复杂反应，香料此类复杂反应是遵守类似rC=dmP、C/dt=kCmO、C规律，可统一用rc=dmp、c/露胶屋城阻装dt=kcП[A]i、O、C表示。其反映的复杂程度因事而异。如:光照强度或催化剂(包括右愿鲜分厂厚例酶)的有效活性浓度等以[A]i著未明李洲啊械难州、O表示不变，则此类反应速率不变且与[A]i、O成正比;与此降立同时，反应物以保持或超过限量([A]O)的过量部分实现恒定消耗速率。则此类反应速率方程是rc=dmp、c/dt=kc[A]O、C[A]i、O、C。至此指明:这类反应是"假零级反应"实证，它们没有半衰期!

　　3性质及其作用

　　这是以"非同凡想"的纯科学发现:裂化APP实验证实甚么是"零级反应"和"假零级反应"!

　　1.自从20世纪五十年代中期齐格勒-纳塔催化剂(K.Ziegler-G.Natta)发明且成功的制成聚乙烯、聚丙烯和聚丁烯等聚烯烃塑料。在此之前就不可能让科学界出现"塑料·化纤资源再生"的研究工作，更不能出现像现在被实验证实"端部剥离式反应模型"等科学!此前化学界权威人士竟将浓度概念的零次羃(C)误认为是1(即C=1)，这是犯了天大的错误!这个错误至今尚存，以中国现实为例，在百多年前传入中国"零级反应"的概念及其定义等都是错误的东西，却被一直视为经典而载入中国的教科书中。那些相关科学界的权威们还在照抄照搬教科书上"糟粕"的东西，他们固步自封视为珍宝，竟一代一代地传承至今。现从化学视角的创造，作者发表了一个系列文章作为铺垫(参看文献[2]、[3]、[6]-[11])。为的是将《零级反应的新说》能在中国最具权威性的刊物上得以顺利发表。

　　2.齐格勒-纳塔催化剂成功并用于制造聚丙烯等产业化的生产初期，科技界权威人士不遗余力地忙于生产设备和技术等方面以专利形式等抢占国际市场，从中获取最大利益。将副产品无规聚丙烯(APP)视为废物"焚烧处理"。辽阳市综合利用研究所于1976-1988年存续期间，以"废物利用"采取热裂化方式制取丙烯低聚物，且以三聚丙烯首先制取壬基酚(填补国家生产急需空白)。此事被辽宁省科委作为重点项目给予鼎力的支持，1980年国家建委投入巨资为该研究所建立了科学技术研究的实验大楼及其配套设施。为了实现工业化生产，必须查清裂化APP反应机理是什么!1979年在全研究所动员了大半数人员参与并请北京兄弟单位协助完成:裂化APP反应机理是"端部剥离式"的基元反应!

　　3.零级反应的特征是，反应速率与反应物浓度项的零次幂(C)成正比者称为零级反应。

　　以间歇式裂化APP反应机理是"端部剥离式"的基元反应，其初始浓度不变的过程(从化学视角判断)恰是间歇式裂化APP过程是遵守r=dmp/dt=k0m0规律。这就诠释了零级反应定义:反应速率是常数且与初始反应物的浓度(或数量)成正比者称为零级反应。此过程的"半衰期(t1/2)"和"终止时间(t终)"都是固定的属性(如零级反应图册中的直线A部分是表示零级反应;曲线B部分是表示一级反应)。如400℃间歇式裂化APP反应过程t1/2=1/2k0=54.3分。t终=1/k0=1小时48.6分。t1/2和t终只与反应温度有关，与反应物APP原料用量大小无关。

　　连续式裂化APP过程是由"端部剥离式"基元反应的全过程组合而成的复合式反应，其遵守的实验给出rC=dmP、C/dt=kCmO、C规律。以此规律可以给出狭义的"假零级反应定义"。经过类比，可将敞开体系所有化学反应(如光化学、爆炸与中和反应以及包括遵守米氏方程在内的所有催化反应等)统称为广义"假零级反应定义"。这广义"假零级反应"概念及其定义的内涵与外延，从化学视角判断，敞开体系化学反应动力学与热力学是"同出一辙"令环境与体系之间发生能量和物质交换作用是同一的自然现象。由此不难得出将已有存续几千年的热力学改写为"动态的热力学平衡"理论。让"动态的热力学平衡论"精髓划分做"定态"、"准定态"和"过渡态"这三个动态的热力学平衡。以此消除核战争!

　　4速率方程

　　常用的零级反应速率方程r=dmp/dt=k0m0

　　狭义的假零级反应速率方程rC=dmP、C/dt=kCmO、C

　　5零级反应的实例

　　端部剥离式反应。如间歇式裂化APP反应过程。

　　参考文献

　　[1].周公度主编.《化学辞典》(第二版).北京·化学工业出版社，2011年3月出版.

　　[2] 陈世强(辽阳市综合利用研究所).《无规聚丙烯的裂化研究》.石油化工，9(11)，1982.598-601.

　　[3] 陈世强(辽阳市综合利用研究所).《无规聚丙烯裂化反应的动力学--端部剥离式呈零级反应的探讨》.应用化学，3(2)，1985.68-73.

　　[4] 陈世强等(辽阳市巨龙化工研究所).《零级反应的新说》.待发表.

　　[5] [意]内罗·帕斯奎尼主编.胡友良等译.《聚丙烯手册》.化学工业出版社·北京.2008.6月第1版，51.

　　[6] 陈世强(辽阳市巨龙化工研究所).《简论"零级反应"在中国》.百度文库，2014.1.8

　　[7] 陈世强(辽阳市巨龙化工研究所).《"零级反应"在中国》.百度文库，2014.2.21

　　[8] 陈世强(辽阳市巨龙化工研究所).《为中国科学发现呼吁》.百度文库，2014.2.21

　　[9] 陈世强(辽阳市巨龙化工研究所).《超越西方科学思想的诞生--改写零级反应定义，推进人类科学进步》.百度文库，2014.2.21

　　[10] 陈世强(辽阳市巨龙化工研究所).《为超越西方科学思想呼吁--弘扬辽宁人在二十世纪七十年代的科学发现》.百度文库，2014.9.10

　　[11] 陈世强(辽阳市巨龙化工研究所).《纵观世界:改写零级反应定义势在必行》.百度文库，2014.12.13

　　间歇式裂化APP反应生成物数量与时间的关系

　　(图中直线A部分是表示零级反应;B部分是表示一级反应)

　　零级反应图册

说明

　　一.创立零级反应定义的缘由

　　1.周公度主编《化学辞典》第二版是代表当代国内外科学界的认知水平。此书将"零级反应"和"假零级反应"等词条暂作阙疑。笔者以为:只有首先释疑、填补"零级反应"的空白词条，以此作为对比基石，然后才能对那些广为存在的敞开体系化学动力学给予建立、填补、命名为"假零级反应"词条!

　　2.为弘扬中华民族的科学智慧与精神，为子孙后代学到"零级反应"和"假零级反应"的真谛，现以中国人在1977-1988年间用化学实验反复证实-发现的规律(r=dmp/dt=k0m0等)奉献给人类社会!

　　3.笔者认为:当基元反应A→P是端部剥离式反应，其反应速率方程是r =-dcA/dt =k0cA=k0c0(式中cA≠1而是cA≡c0)或r=dmp/dt=k0m0。

　　二.创立零级反应定义的说明

　　1.1979年前，辽阳市综合利用研究所以"裂化无规聚丙烯(APP)"实验发现:

　　①发现间歇式裂化APP反应是遵守r=dmp/dt=k0m0规律(称为"零级反应");

　　②发现APP经热作用发生"端部剥离式"的基元裂化反应;

　　③发现连续式裂化APP反应是遵守rC=dmP、C/dt=kCmO、C规律(称为"假零级反应");等。

　　2.文献[3]是采用"静定态原理"论述端部剥离式反应过程是零级反应，此文诠释r=dmp/dt=k0m0规律。现以"端部剥离式反应模型"为据，采用演绎推理法论证撰写《零级反应的新说》一文。作者曾将此文的增补稿件于2011-10-11提交给《中国科学:化学》编辑部审理。

　　3.文献[3]中存在式(7)的前提是kC0=k0，由此可见式(7)是与初始反应物浓度成正比。

　　4.《零级反应的新说》文中明确:t1/2=1/2k0和t终=1/k0。这个结论是被裂化APP实验所证实。

　　5.《零级反应的新说》文中明确:cA≠1而是cA≡c0。这个概念是被裂化APP实验所证实。

　　三《零级反应的新说》指出

　　1.百多年以来，科学界既有零级反应定义是在没有实验依据的情况下，仅凭演绎过程用错误的概念(C=1)导致错误的结果(r=k0)!学界为辩解、掩饰这些错误，竟将本是敞开体系的"假零级反应"事例硬是靠"唯象"描述解释就是"零级反应"。这是张冠李戴、牵强附会的做法，实属荒诞!

　　2.科学界既有零级反应半衰期(t1/2)和完成反应用时(t终)概念存在错误。以教科书等既有零级反应学说推论给出:t1/2=c0/2k0和t终=c0/k0。这是无法用实验证实的荒谬的错误!

　　3.世上根本没有反应速率与反应物浓度(或数量)无关的反应。在反应速率方程中，反应物浓度项不可以缺失(cA≠1)。所谓"过量"是指该物质存在超过某一限量，这个限量概念，应在式中给予肯定!

　　4.表面催化、酶催化及光化学等反应是另类属于敞开体系(体系与环境间发生能量和物质交换)连续式的复杂反应。这类广为存在的反应是由人为或自然调控作用进行的复杂反应，此类复杂反应是遵守类似rC=dmP、C/dt=kCmO、C规律，可统一用rc=dmp、c/dt=kcП[A]i、O、C表示。其反映的复杂程度因事而异。如:光照强度或催化剂(包括酶)的有效活性浓度等以[A]i、O表示不变，则此类反应速率不变且与[A]i、O成正比;与此同时，反应物以保持或超过限量([A]O)的过量部分实现恒定消耗速率。则此类反应速率方程是rc=dmp、c/dt=kc[A]O、C[A]i、O、C。至此指明:这类反应是"假零级反应"实证，它们没有半衰期!

　　参考文献

　　[1]周公度主编.《化学辞典》(第二版).北京·化学工业出版社，2011年3月出版.

　　[2] 陈世强(辽阳市综合利用研究所).《无规聚丙烯的裂化研究》.石油化工，9(11)，1982.598-601.

　　[3] 陈世强(辽阳市综合利用研究所).《无规聚丙烯裂化反应的动力学--端部剥离式呈零级反应的探讨》.应用化学，3(2)，1985.68-73.

　　[4]陈世强等(辽阳市巨龙化工研究所).《零级反应的新说》.待发表.

　　[5][意]内罗·帕斯奎尼主编.胡友良等译.《聚丙烯手册》.化学工业出版社·北京.2008.6月第1版，51.

　　零级反应

　　在化学中，零级反应(zero-order reaction)，(亦称为零次反应)是指反应级数为0的化学反应。

　　零级反应的例子有:

• 氨在催化剂表面分解为氮气和氢气的反应，即哈伯法合成氨的逆反应:
• 一氧化二氮在金表面分解为氮气和氧气的反应。
• 2,4-二氯苯氧乙酸的生物降解反应。
• 芳香烃在堆肥中被降解的反应。
• 苯酚被产甲烷菌降解的反应。
• 降冰片烯在茂钛取代环丁烷催化下聚合为聚降冰片烯的反应。

　　性质

　　对于反应 产物，零级反应的特征是，反应速率与反应物浓度的零次幂成正比，也就是说反应的反应速率与反应物浓度无关，反应是匀速的。这可能是由于这类反应的速率制约于固体的总表面积及其具有催化作用的位点，只有反应物与催化剂固体表面结合，才会发生反应，反应一开始固体表面就会被反应物占满，再增加反应物浓度当然就不会改变反应速率。此外，一些光化学反应只与光的强度有关，光的强度保持恒定则为等速反应，反应速率不会为反应物浓度变化而有所变化，所以它是零级反应。零级反应的速率方程为:

　　其中， 是反应速率， 是反应速率常数，其物理意义为单位时间内反应物浓度的减少量，因此单位为 。即:

　　将上式积分，可以得到零级反应的积分速率方程:

　　其中， 为反应至某一时刻 时反应物 的浓度， 为反应开始()时反应物 的初始浓度。可见零级反应中， 呈线性关系。对两者作图时，图象的斜率为 ，图象的 -截距为反应物 的初始浓度 。

　　反应物浓度下降到初始浓度一半所需要的时间定义为半衰期，以 表示。即:

　　将上式代入零级反应的积分速率方程，可以得到零级反应的半衰期为:

　　表明零级反应的半衰期与反应物的初始浓度成正比关系。

　　速率方程

　　假设反应速率(rate)为R，反应物A的浓度为[A]，速率常数为k，其速率方程如下:

　　由上式可知，零级反应的反应速率与反应物浓度无关，即:

　　现将(1)式移项，整理如下:

　　两边同时积分，时间为0的时候，A的浓度写成[A]0，得:

• 得
• 移项后得

　　得到的式子(2)就是浓度与时间的关系。 由所得(2)式又可推导半生期(half-life)(亦称半衰期)，代表浓度变成一半时的时间:

　　可得半生期:

　　零级反应的例子

　　氨在催化剂表面分解为氮气和氢气的反应，即哈伯法合成氨的逆反应:一氧化二氮在金表面分解为氮气和氧气的反应。2,4-二氯苯氧乙酸的生物降解反应。芳香烃在堆肥中被降解的反应。苯酚被产甲烷菌降解的反应。降冰片烯在茂钛取代环丁烷催化下聚合为聚降冰片烯的反应。