物理化学-高盘良282-300第十七章催化反应动力学

1、主 要 公 式垐 垎 噲 垐kk12k1 k E Sr 20 K SM111Kr r rM Smaxmax Sr k E,K max22M01/2k paKp , /K k kk k p 1Kpadda1111V VV K pmmk K pAr AA1 K piiE E )a例 题 解 析k K K p pB r k2K pAAK pB22AB1AABBk K p pA B Ar k p2AB1K p K p2AABB例 +323A 与A +23 和 +23 + + 与 +23 +2A2PK21PK321RNH H 2RNH 3设 及Ac 及a 200c a s+00230 及 +23K(s

2、)RNH 0 2K (s )RNH 0 3dr 2 k 22k K(s )20K dr 3 k 33k (s )30K +drK(s )() 020d (K )2drdr或 0,即022d dpHdrk K(s )() 0330d (K )2dr3dpH故0 r 或r r对 或 +2323例 =4.0 30 r 00 moldm 40r moldm s83 10r 及k K 。2M 0 ESES EPkk12k1dES/dt k ES(k k )ES0112k ES k (E ES)SES110(k k )(k k )12122k E SES10(k Sk k )112k k Sr k ES2

3、10(kSk k )212k a201(k k )/k /S 1b/S)121 r0rmax1 /SM(a r k )r max20 121M 020aa,1 /S22 1 /S M即bK r = 。Mr 11 r 11 11731 moldm s73 1k s120K = moldm s s)73 13M moldm33例 d k 00dttB d A k A B）dt ： AAB B xx00 x k xB x)00txdt A x B x001dxdx A BA xB x00003 Bx A100 kt A BAx B0000 B x B 或00 AB A xA0000kt ABM00

4、B A x eB x 0MA000 AB B e xeM0M00 B e BMx 0 01 B / A eM00 B B x0 B e B MB B 0 01 B / A e0M00 BA B000 0A e BM0 BB A000 A e B A B kt0000 B A e t B M0例 AA+SAS ，脱附ASA+Skk11解ASP+SS k2 S A S ）r k2 d /dtk S A 1 AS1 k S k S 0124 k A 1k A k k112 k k A Sr 2 1k A k k11211k k或当 2r k S k k A S221 A rk S Ak ? k2k1

5、11A当k 2k1kK= A 11 K A 1K A K A 1k k S A）r 2 =当 A A 1k r k K A S2A 当A A 1，rk S A 1,k?2为A例 2 1 1 1O2O2 O ： O 1122O O 。22 C H O 、 O 112422 。1O 5C H O24222H C 122C （E O 2242?O） o p 2E） 随o 及p r 。222E O 及 O 22E EO O O O O O OO O O O O O C H EO 242于R6R F属 H2 +O2 g s O sOsO s快2（ ）2+E =(g) sE sO sCO sH O决速步2

6、22 E O CO +2(g)222H +H OO EsE决速步22(g)2+(g)sOEOsOEO决速步(g) 21C H O C H O224243O 3O222CO +2H O22C H O CO H O24222C H C H O O+O22422422 ） A+CZB+Cnkk13k2）A+C C ZB+C +Ckk131212k2 HE+SHES Pk1E+SES Pk2k s k s 7131213112Ek k k k 测12E +222AP 与A +22 和 +23 +7 被H+CrCl (H (aq)+H OCrCl(H (aq)+2+-224225k 及。0 ） 33k

7、) B = AB+0t CH COCH aq +I CH COCH I aq H +I aqH33232在 333 0c )+3Hc 求。H+H33 2d NH OH O k NH OH2dt22总 -3 O O 222 O O P 慢22d NH OH k NH O O2dt222 总 NH OHNH OH NH O 222E K +a2a 4- 41 OH E222 r -93002 08 )2 0r 30。 000A和 和E+AkEA1kEA+BEZ+Yk2EZE+Zk3A及B较E 34 = H / Had4m0adm s时之 。120 A 在表面分解，S A+SAS ,k1ASA+SA

8、SP+Skk12 在3 H 2 dp /dt k p / p H3p320k 。p1O 32223CO HH O+CO 222229 22 H 224 及 H 224在 r dp C H /dt 。036p H p 036020p p H 020360 1 2 ）12182） O ： O 1122 O O22） C H O O 1124221O 2 C H E O24222H 12 C H E + O 2242O） p POE2） S随p p r 22 E2垐垎nA+CZB+C噲k 垐k13k2 ZZ K= A CAC Znn0 K A Cn Z 0 1+K An10若ZB+C k K AC

9、nr k Z 30 K1+ A3n 很大时，即1A = Kn r k C30 很小时，即1A ? Kn r k K AC =k Ann30为n级 A+C +C 垐 垎 ZB+C +C噲 垐kk131212k2 Z则 =K A C ZC Z1200 若 Z C Z C 则 ZZ CZ=CZ2=212120000 ZK= A CC Z C C Z212120000 K A CC Z 12 001K C CA1200当Z B+C +C 12 K A CC r k Z k 12 001K C CA331200 1若1CCA = ，K = ，则K1200 r k K A CCk A31200 1若K ?

10、 ，则KCCA? ，1200 k CCr 312 0 0C C1200 0 011 设 反 应 速 率 之 决 速 步 为 中 间 物 及 之 生 成 ， 则 总 反 应 速 率 为 r kHE S kE S12 H E又KHE Ek1K H k E Sr 2E k E S测k1Kk k H 测2Ek s )313+3测28933k pHpH而测。作+ 1由截距求0（未催化速率常12 s H s3 1-5 1+-75令c c c ,ABA= c cA,0c +xc c c c c c c c A,0B,0c xBcB,0B,0A,0ABA,0B,0AcBcAcccB c c kt B,0A,0

11、B,0A,0cB,0c cA,0B cB c c/ c /c exp c c/kt1令A为 为H xH ,+ c ? c c= ,且x ? c+cA33AA,0H+H+ ,0故 = x c+H ktlnx lnc c cH+ H+ 作 t 9.71 5.7 10 mol dm 5 3ce9.71mol dm3+H ,0 k1 h1-13A Ea k1E k 1aT O 22 O H O H K ， 22 Ka22aH 总NH OH NH O NH OH NH O 1+K 2223aH 1d k O O k O2dtK 222222总a1K k O k OwK 22222总总aKk k wK 2

12、ak作K 3ka OH E222313垐 垎噲 垐2kk1k1 对 EE011K M r k Ek E S2200k kK为12Mk1 H O ?222111K M 0r k Ek ES22011作k s7 1 2r0CO20KK 3MMk E20711K1 M 0r k Ek E2S201 1作 r SK = 23M E /2 rkm20212K Mk Ek Ek ES222000mK M d Zd EZ EZ , EA B k EZ 0）r k kdtdt323 d EA , k E A k EA B k EA Bdt112 E E 0 k k E A B 12 0 k k k B k A

13、 k k A B /k3121123 且 EAA , EB B =0000 k k k E A B r 12 30 00 k k k k B k k A k k k A B1332131 2 3000014 p/ p H1p，作ln H adm1pT2adm将 及） -/H H 0adm0adm=110 s8 H 2p / p Kp = H p2 p NH =kNH 3p3dtp3p p p 33 tK Hpp2123 N + H32322 p p令 = , = p p30033 p H = p p pH p p /22203320k pdpdt=pp p02K k =p3Kpp1p k dt

14、ptp p00 pppp k ln00ttp0p ，G 令Ft p /t lnp p/t/ Gt t t F tk F 作G t p p000pk p1501p 1p32k ,kKkpppA B+C+b p b p i/ 1b piiAABB在p p d /dt pBCAA d /d pt p d A /d p t kb p/1b p b pAAAAiiiA 当1及b p b p?b p =Ab pAAiiAiiiAiA b pdp HI kb p /AAiiiA即 Ai ） d /d p 对t p 当1及b p b p?b p =Ab pAAiiAiiiAiA dp /t p A+BC+Db p b pr k =B2kAABAB1b piib p pA或 =Br kkA1 b pABii ）r pSO13 及O .322 b p p O r k pO =k222 p 22b3316 rp 222 b H p H p = r k22 b H p H2222 与H Hr pp222222 b H p Hp H r kp k222 b p 22p222 rp H / C Hp224b p b p iC Hrkp C H ? 1b pAABB若22