Сборник задач по химической кинетике. Колпакова Н.А - 249 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

249
Решение
1. Выскажем предположение, что реакция окисления монооксида
углерода килородом протекает по адсорбционному механизму
Лэнгмюра–Хиншельвуда. При условии, что адсорбция O
2
и CO на
данном типе катализатора обратима, кинетическую схему
каталитической реакции можно представить уравнениями:
(1) O
2
+ 2Z
1
1
k
k

2ZO
(2) CO + Z
2
2
k
k


ZCO
(3) ZCO + ZO
3
k
CO
2
+ 2Z
где Z — активный участок на поверхности катализатора.
В соответствии с представленным механизмом реакции, скорость
реакции окисления монооксида углерода кислородом равна:
2
2
2
32CO 1O
1/ 2
3COO
2
1O 2CO
(1 )
kKc Kc
vk
Kc Kc



. (1)
Из уравнения (1) видно, что при увеличении концентрации кисло-
рода порядок реакции меняется от –0,5 до +0,5, что не отвечает экспе-
риментальным данным. Поэтому кинетика данной реакции не может
быть описана по механизму Лэнгмюра–Хиншельвуда.
2. Рассмотрим случай, когда реакция окисления монооксида углерода
кислородом протекает по ударному механизму Ридиела–Или. В этом
случае
взаимодействие газа CO может происходить как с атомарной
(ZO), так и с молекулярной (ZO
2
) формами сорбированного на
катализаторе кислорода. В этом случае кинетическую схему
каталитической реакции можно представить уравнениями:
(1) O
2
+ Z
1
k
ZO
2
(2) CO + ZO
2
2
k
ZO + CO
2
(3) CO + ZO
3
k
CO
2
+ Z
где Z — активный участок на поверхности катализатора.
Скорость реакции по заданной кинетической схеме будет равна:

Страницы