多相催化反应动力学
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多相催化反应动力学
多相催化特点
◆催化剂自成一相 ◆采用固体催化剂 ◆反应在催化剂表面进行，
2
吸附过程(A B
吸附
R)
A A B B
A B R
反应 脱附
R
R
3
定态近似和速率控制步骤
◆若反应过程达到定态，中间化合物的浓度就 不随时间而变化
8
例题1
9
10
11
例wk.baidu.com2
12
13
14
6
A K A pA V
脱附过程也达到平衡：rR k R R k 'R pR V 0
代入 A R V 1 pR V K A pA V V 1 KR
V
1 pR K A pA 1 KR
相应地，由 A K A pA V 和 R K A pA pR K A pA 1 KR
5
◆ 表面化学反应为控制步骤
表面反应速率表达即为动力学方程的主体 rS kS A k 'S R 吸附达到平衡：rA k A pA V k 'A A 0 kA A KA k 'A pA V pR V kR KR k 'R R pR V R KR
pR V 得 KR pR KR
A
R
pR K A pA 1 KR
代入表面反应速率表达 pR K A pA KS K R rS kS A k 'S R kS pR K A pA 1 KR
7
推导多相催化反应速率方程的步骤
◆ 假设该反应的反应步骤 ◆ 确定速率控制步骤 ◆ 写出各飞控制步骤的平衡式 ◆ 求出覆盖率，代入控制步骤速率方程并化 简
d cI 0 dt
以
A A*
I=1，2，
N
A* R 为例
d cA * r1 r 2 dt
r1 r 2
4
接上例 以 （r1正-r1逆）/r1正 （r2正-r2逆）/r2正
表示接近平衡的程度，其值为零时表示反应达到平衡。
r1正 >>r2正 r1正-r1逆=r2正-r2逆
第二个步骤 为速率控制 步骤
多相催化特点
◆催化剂自成一相 ◆采用固体催化剂 ◆反应在催化剂表面进行，
2
吸附过程(A B
吸附
R)
A A B B
A B R
反应 脱附
R
R
3
定态近似和速率控制步骤
◆若反应过程达到定态，中间化合物的浓度就 不随时间而变化
8
例题1
9
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11
例wk.baidu.com2
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A K A pA V
脱附过程也达到平衡：rR k R R k 'R pR V 0
代入 A R V 1 pR V K A pA V V 1 KR
V
1 pR K A pA 1 KR
相应地，由 A K A pA V 和 R K A pA pR K A pA 1 KR
5
◆ 表面化学反应为控制步骤
表面反应速率表达即为动力学方程的主体 rS kS A k 'S R 吸附达到平衡：rA k A pA V k 'A A 0 kA A KA k 'A pA V pR V kR KR k 'R R pR V R KR
pR V 得 KR pR KR
A
R
pR K A pA 1 KR
代入表面反应速率表达 pR K A pA KS K R rS kS A k 'S R kS pR K A pA 1 KR
7
推导多相催化反应速率方程的步骤
◆ 假设该反应的反应步骤 ◆ 确定速率控制步骤 ◆ 写出各飞控制步骤的平衡式 ◆ 求出覆盖率，代入控制步骤速率方程并化 简
d cI 0 dt
以
A A*
I=1，2，
N
A* R 为例
d cA * r1 r 2 dt
r1 r 2
4
接上例 以 （r1正-r1逆）/r1正 （r2正-r2逆）/r2正
表示接近平衡的程度，其值为零时表示反应达到平衡。
r1正 >>r2正 r1正-r1逆=r2正-r2逆
第二个步骤 为速率控制 步骤