独立化学反应数英文解释翻译、独立化学反应数的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 number of independent chemical reactions

分词翻译：

独立的英语翻译：

independence; stand alone
【经】 independence

化学反应的英语翻译：

【化】 chemical reaction

数的英语翻译：

a few; count; enumerate; fate; frequently; list; number; numeral; numeric
reckon; repeatedly; serveral
【计】 crossing number; N
【医】 number
【经】 number

专业解析

在化学热力学和反应工程领域，"独立化学反应数"（Number of Independent Chemical Reactions）是一个核心概念，用于描述一个包含多个化学反应的体系中，能够完整表征该体系化学变化所需的最少反应数目。以下从汉英词典角度进行详细解释：

一、术语定义与核心含义

中文释义
"独立化学反应数"指：在一个包含多种物质和可能发生的多个化学反应的复杂体系中，彼此间不能通过线性组合相互推导的化学反应的数量。这些反应构成了描述体系组成变化的最小完备集。
英文对照
- 独立：Independent → 强调反应之间无线性相关性（Linearly Independent）。
- 化学反应数：Number of Chemical Reactions → 体系内可发生的化学转化过程的数量。
  完整术语：Number of Independent Chemical Reactions（缩写：$R_{text{ind}}$）。

二、数学与热力学基础

线性无关性
若一组反应中任一反应的计量方程不能表示为其他反应的线性组合，则这些反应独立。例如：
- 反应1： $ce{2H2 + O2 -> 2H2O}$
- 反应2： $ce{H2 + 1/2O2 -> H2O}$
  反应2可由反应1乘以系数0.5得到，故二者不独立。
吉布斯相律扩展
对于多反应体系，组分数（$C$）与独立反应数（$R{text{ind}}$）的关系为：

$$ F = C - R{text{ind}} - P + 2 $$

其中 $F$ 为自由度，$P$ 为相数。独立反应数是确定体系平衡状态的关键参数。

三、实际应用场景

反应路径分析
在化工流程模拟中（如Aspen Plus），需输入独立反应以构建物料与能量平衡模型，避免冗余计算。

来源：《化学反应工程分析》（ISBN 978-7-122-15267-3）
平衡常数关联
若存在非独立反应，其平衡常数可由独立反应的平衡常数推导得出。例如合成氨体系：
- 独立反应： $ce{N2 + 3H2 <=> 2NH3}$
- 非独立反应： $ce{1/2N2 + 3/2H2 <=> NH3}$ 的 $K_p' = sqrt{K_p}$。
动力学模型简化
催化反应网络（如石油裂解）中，通过识别独立反应数减少微分方程数量，降低求解复杂度。

来源：国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）《化学动力学术语指南》

四、权威定义参考

《物理化学》（傅献彩著）：
"独立反应是指不能用其他反应的线性组合表示的反应，其数目等于体系中所有可能反应的计量系数矩阵的秩。"

IUPAC Gold Book：
"Independent Reactions: A set of reactions in which no reaction can be expressed as a linear combination of the others."

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"独立化学反应数"的本质是消除冗余反应后的最小反应集合基数，其值由体系的物质组成与守恒定律（如元素守恒）共同决定。该概念是解决复杂反应体系热力学平衡、动力学建模及流程优化的数学基础。

网络扩展解释

独立化学反应数是指在一个化学反应体系中，无法通过线性组合相互推导的独立反应的最大数量。它主要用于化学计量学分析，帮助简化复杂体系的平衡计算。以下是其核心要点：

一、定义与判断准则

线性独立性
若一组反应中任意一个反应都不能表示为其他反应的线性组合（如加减乘除），则这些反应互为独立。例如，若体系中有反应A→B和A→C，但无法通过组合两者得到第三个反应，则它们是独立的。
数学表达
对于m个反应，若不存在一组非零系数$lambdaj$，使得$sum{j=1}^m lambdaj u{ij} = 0$（$ u_{ij}$为第j个反应中物质i的化学计量数），则这些反应独立。

二、计算方法

化学计量系数矩阵法
将各反应的化学计量数组成矩阵，独立反应数等于该矩阵的秩。例如，若矩阵秩为2，则独立反应数为2。
物种数-基本单元数法
独立反应数 = 物种数（S） - 独立构成物种的基本单元数（如元素或离子数，记为C）。例如，若体系包含CO、CO₂、O₂三种物质，则基本单元数为C和O（C=2），独立反应数为3-2=1。

三、应用与注意事项

化学平衡分析
独立反应数用于简化相律中的自由度计算，如确定体系平衡时的独立变量。
动力学研究的区别
化学计量学中仅需考虑独立反应，但研究反应速率时需涵盖所有实际发生的反应。

四、示例说明

假设体系包含以下反应：
① $2H_2 + O_2 → 2H_2O$
② $H_2 + O_2 → H_2O_2$
通过矩阵法计算发现秩为2，说明存在2个独立反应；若通过物种数法计算（S=4，C=2），同样得到独立反应数为2。

如需更深入的数学推导或实际案例分析，可参考化学计量学教材或线性代数在化学中的应用。