5、表面质量作用定律定义:对于理想吸附层中的发生的表面基元反应,其速率与反应物在表面上的浓度成正比,而表面浓度的幂是化学计量方程的计量系数。KαAa+βB,如对于反应:有: r=kC?CB6吸附物种表面浓度也可以用覆盖度来代替,也可表示为:r= ko%oB
5、表面质量作用定律 定义:对于理想吸附层中的发生的表面基元反应,其速率 与反应物在表面上的浓度成正比,而表面浓度的幂 是化学计量方程的计量系数。 + ⎯→ k Aa Ba Aa Ba r = kC C 如对于反应: 有: 吸附物种表面浓度也可以用覆盖度来代替,也可表示为: A B r = k
二、建立催化反应速率方程理想吸附模型(2.1)机理模型法实际吸附模型(2.2)经验模型法(2.3)
二、建立催化反应速率方程 机理模型法 经验模型法 (2.3) 理想吸附模型 (2.1) 实际吸附模型 (2.2)
2.1理想吸附模型的速率方程假定吸附、脱附均采用Langmuir模型;表面反应速率则应用表面质量作用定律。Langmuir模型的三个基本假定:1)理想表面各吸附位点的能量相同2)吸附分子间无相互作用,即吸附能不随覆盖度的改变而改变3)每个吸附分子只占一个吸附位LANGMUIRIrvingLangmuir(1881-1957)1932年诺奖获得者
2.1 理想吸附模型的速率方程 假定吸附、脱附均采用Langmuir模型;表面反应速率则应用表面质 量作用定律。 Langmuir模型的三个基本假定: 1)理想表面各吸附位点的能量相同 2)吸附分子间无相互作用,即吸附能不随覆盖度的改变而改变 3)每个吸附分子只占一个吸附位 Irving Langmuir (1881-1957) 1932年诺奖获得者
1、表面反应为速控步骤时的速率方程:吸附、脱附步骤处于准平衡A→B(1)单分子反应A+*一A*反应机理:A* -k.B+*入APAr = kOADA=11+AAPAKAAPA1+AAPA当低分压或A的吸附很弱时:入很小,k入APA一级反应当高分压或A的吸附很强时:入很大,rk零级反应
1、表面反应为速控步骤时的速率方程:吸附、 脱附步骤处于准平衡 (1)单分子反应 A → B 当低分压或A的吸附很弱时:λA很小, 一级反应 当高分压或A的吸附很强时:λA很大, 零级反应 反应机理:
练习1:设反应A→B+C按以下机理进行,其中第二步表面反应是速控步,写出反应的总速率方程A+*一=A*A*+*B*+C*r=A0B*B+*C* C+ *k.(A)P,(1-0, -0B -0c)=ka(A)0AAAPADA=1+APA+AP+AcPeka(B)P(1-0A-g-c)=ka(B)0B16%=1+入APA+APB+ΛCPCka(C)Pc(1-0± -0 -0c)= ka(C)0cKAAPAr=7(1+^APA+PB+ΛcPC)2
练习1: 设反应 A → B + C 按以下机理进行,其中第二步表面反应是 速控步, 写出反应的总速率方程 ( ) (1 ) ( ) a A A B C d A k A P k A − − − = ( ) (1 ) ( ) a B A B C d B k B P k B − − − = ( ) (1 ) ( ) a C A B C d C k C P k C − − − =