催化反应动力学机理分析 在某催化剂的表面发生如下可逆反应: AR+S 试推导在下述各情况下的反应动力学方
催化反应动力学机理分析
在某催化剂的表面发生如下可逆反应:
AR+S
试推导在下述各情况下的反应动力学方程:
(1)A在表面的吸附是速度的控制步骤,S在表面不吸附;
(2)表面反应是速度的控制步骤,S在表面不吸附
(3)R的解吸是速度的控制步骤,S在表面不吸附。
该反应的机理是:
A+dAσ (1)
AσRσ+S (2)
RσR+σ (3)
因为(2)和(3)步已达到平衡,故有
且有
θ0+θA+θR=1 (6)
由(4)、(5)、(6)式可求得
因此反应的动力学方程为
r=k1PAθ0-k'θA
$因为表面反应是速度的控制步骤,故(1)和(2)均达到平衡。应有
θ0+θA+θR=1
由上述三个方程解得
所以 r=k2θA-k2'PSθR=k2KAPAθ0-k2'PSPRKRθ0
$当R的解吸是速度的控制步骤时,(1)和(2)步应达到平衡,故有
又因为θ0+θA+θR=1,可以得到如下关系式:
θA=KAPAθ0
θR=(KAKPA/PS)/θ0
所以