化學反應動力學(2)-wenkub.com
2025-01-10 10:27 本頁面
【正文】 2氣固相催化反應由吸附、反應和脫附過程串聯(lián)組成，動力學表達式可以用理想表面吸附模型和真實吸附模型推導，分別獲得雙曲線型和冪函數(shù)型表達式。催化反應速率等于這一步驟的速率，這一步驟也稱之為 速度控制步驟 。模型方程為： eAA Kp1*?? 氣固相催化反應 本征動力學 催化反應是由三個串聯(lián)步驟組成： （ 1）在活性位的化學吸附；（ 2）吸附態(tài)組分進行反應；（ 3）產物脫附。39。 AdAAa hkgpkr ?? ???則有：)l n (1)e x p (, ])e x p [ ( )e x p ()e x p (*0*0039。39。 ? ?Af ? ??????? RT A??e xp? ?Af ?39。應用最廣的是由焦姆金（ тёмкин， Temkin）提出的理論。( )Af ?( 1 )a A A d Ar k p k??? ? ?adkk和(1 )A??A?0adr r r? ? ?( 1 )a A A d Ar k p k??? ? ?理想吸附層模型 化學吸附理論 真實吸附層模型 e x p ( ) e x p ( ) ( 1 5 9 )ada A A d Ar r rk p g k h??????? ? ? ??? AdkA ? ???ka ? ? ??????? ?? RTEfpr AAA e xp?? ? ? ?????? ??RTEfk dA e xp?氣固相催化反應本征動力學 理想吸附層等溫方程 當吸附達到平衡時 上式即為單分子 A被吸附時的 Langmuri理想吸附層等溫方程，是指， b是吸附平衡常數(shù) 。 ??????? RTEe xp? ? ?????? ?? RTEfpr AAAa e xp??理想吸附層等溫方程 理想吸附層模型是 Langmuir提出來的，具有下列基本要點： 1) 催化劑表面的吸附和脫附活化能相同 催化劑表面每個活性位的吸附活化能和脫附活化能 均不隨表面覆蓋度而變化，則有 吸附速率常數(shù) 脫附速率常數(shù) ????????????????RTEkkRTEkddAae x pe x p?( ) ( )a d a A A d Ar r r k P f k f?? ?? ? ? ?2） 吸附是單分子層吸附，且相互間沒有作用 吸附是單分子層吸附，所以碰撞機率 只與空位率 有關。 一、化學吸附 設氣體 A在催化劑內表面上被吸附。 ? 具有選擇 性，催化劑可以在復雜的反應系統(tǒng)，有選擇地加速某些反應。 典型可逆反應為 A的消耗速率為 A的生成速率為 因此 ， A的凈反應速率為 BnAn BkkA ???? ? AnAA ckr ?? ??? ? BnBA ckr ?? ?? ? BA nBnAAAA ckckrrr ??? ????? －＋ )(CAnBAnkk? ??? ??2121典型的平行反應為 因此 ， A的反應速率為 B的反應速率為 C的反應速率為 21 21 nAnAA ckckr ???11 nAB ckr ?22nAC ckr ?典型的串聯(lián)反應為 CBnAn kk ? ??? ?? 21 21因此 ， A的反應速率為 B的反應速率為 C的反應速率為 更為復雜的反應主要還是上述三者的不同組合 。但是大多數(shù)反應一般都要經歷若干基元反應才能最終完成，這個過程就是該反應的機理。 只有基元反應各組分的級數(shù)才等于反應的計量系數(shù) 。 反應級數(shù)可以是整數(shù) 、 分數(shù)有時亦可以是負數(shù) ， 但總反應級數(shù)在數(shù)值上很少可以達到 3， 更不可能大于 3。 活化能越大，反應速率受溫度的影響越大。 注意 從微觀上講反應活化能就是反應物分子激發(fā)為活化分子所需的能量。即： 大量實驗測定結果表明：在多數(shù)情況下濃度和溫度可以進行變量分離，即動力學方程可寫成： ? ?Tcfr ji ,?? ? ? ?jcTi cfTfr ? ? ?? ?公式表示：與溫度關系可由大多數(shù)化學反應動力學方程可寫成表示，即率常數(shù)溫度效應項可用反應速A r r h e n i u skckfrkTfkjciT???????? ??RTEkk e x p0上式為 Arrhenius公式的積分式，它是由 Arrhenius公式的微分式積分而得 。反應速率分別用 表示。 rsrprbrar SPBA ＝?????sSpPbBaA ???注意 ? 對于均相反應，反應區(qū)指反應混合物在反應器中所占據的體積。所以化學反應速率
環(huán)評公示相關推薦
鄂ICP備17016276號-1