《化学反应工程》课程教学资源（PPT课件讲稿）第五章 非均相反应动力学（习题解答）

第五章非均相反应动力学 习题解答

第五章 非均相反应动力学 习题解答

5-1乙炔与氯化氢在HgCl2活性炭催化剂 上合成氯乙烯的反应: C2H2(A)+ HCI(B)=C2H3CI (C) 根据给出的动力学方程式写出反应机理 和控制步骤

◼ 5-1.乙炔与氯化氢在HgCl2 -活性炭催化剂 上合成氯乙烯的反应： C2H2（A）+ HCl（B）= C2H3Cl（C） 根据给出的动力学方程式写出反应机理 和控制步骤

(1) K(PAPa-Pelk) (+KP+KPa+kcpo) ◆组分A、B、C均在催化剂活性中心吸附 分母指数为2,表明控制步骤中包含了2个活 性位之间的反应 ◆该反应为可逆的表面反应控制 ◆由此可得机理如下: A+分A0 B+σB Ao+BosCo+o 今C+O

◼ （1） ◆ 组分A、B、C均在催化剂活性中心吸附 ◆ 分母指数为2，表明控制步骤中包含了2个活 性位之间的反应 ◆ 该反应为可逆的表面反应控制 ◆ 由此可得机理如下： 2 (1 ) ( ) A A B B C C C A B K p K p K p K p k p p r + + + − = A+  A B+  B C C +  +  ⎯→  +  A B C

(2) kK, KBPAPB (+KPA)(I+KBPa+kcpc) ◆反应控制步骤中包含了两类活性中心之间的 反应 ◆B、C吸附在一类活性中心上,A吸附在另 类活性中心上 不可逆反应表面反应控制 ◆由此可得到相应的机理及控制步骤 A+1分Ao1 B+σ2分B Aσ1+Bσ2->1+Co2 C+

◼ （2） ◆ 反应控制步骤中包含了两类活性中心之间的 反应 ◆ B、C吸附在一类活性中心上，A吸附在另一 类活性中心上 ◆ 不可逆反应表面反应控制 ◆ 由此可得到相应的机理及控制步骤 (1 )(1 ) A A B B C C A B A B K p K p K p kK K p p r + + + = A+ 1  A 1 B+ 2  B 2 A 1 + B 2 ⎯→ 1 + C 2  C 2  C + 2

kKPPR (3) 1+KP+KBPB ◆A、B吸附,C不吸附 ◆不可逆的表面反应控制 控制步骤中只有一个活性位参与反应 ◆相应的机理及控制步骤为: A+sAO B+σBσ Ao+B-c+o

◼ （3） ◆ A、B吸附，C不吸附 ◆不可逆的表面反应控制 ◆控制步骤中只有一个活性位参与反应 ◆相应的机理及控制步骤为： A A B B A A B K p K p kK p p r + + = 1 A+  A B+  B  + ⎯→ +  A B C

(4)r kKRPAPB 1+KBPB+Kcpo ◆B、C吸附,A不吸附 不可逆的表面反应控制 相应的机理及控制步骤: B+台Bσ A+Ba->Co Co令C+

◼ （4） ◆ B、C吸附，A不吸附 ◆不可逆的表面反应控制 ◆相应的机理及控制步骤： B B C C B A B K p K p kK p p r + + = 1 B+  B A+ B ⎯→C  C C +