Химическая кинетика (задачи, примеры, задания). Пурмаль А.П - 101 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МФТИ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

101
[]
[
]
[]
[
]
[]
W
kE RH
KRH
WRH
KRH
M
M
M
=
⋅⋅
+
=
⋅
+
2
0
константа Михаэлиса
К
М
равна концентрации углеводорода, при
которой скорость реакции
W
1
= 0,5W
M
, т.е. К
М
= 0,2М.
Уменьшение скорости реакции при дальнейшем понижении
[RH] от
0,2М до 0,04М определит соотношение
[]
[
]
()
[]
()
[]
()
()
W
W
RH K RH
KRHRH
M
M
1
2
12
12
0,2 0,2 0,04
0,2 0,2 0,04
0,048
0,016
3=
⋅+
+⋅
=
⋅+
+⋅
==.
Следовательно, скорость уменьшится в 6 раз по сравнению с
максимальной скоростью
W
М
Задача 2. На никелевом катализаторе осуществляется процесс
дегидрирования метанола
СН
3
ОН
(Г)
Ni
⎯→⎯⎯⎯ СО +2Н
2
.
Вывести кинетическое уравнение для скорости реакции в замкнутой
системе в начальный момент времени и при 50%-м превращении. При
выводе учесть, что константы равновесия адсорбции водорода и окиси
углерода соизмеримы, но
К
Н2
> К
СО
, а К
СН3ОН
<< К
Н2
, К
СО
.
Решение. В соответствии с законом действующих поверхностей
для приведенной реакции
Wk
SCHOH
n
=⋅ ⋅
θθ
3
0
Δ
,
где
Δn = 2 и характеризует увеличение числа молей при реакции.
В начальный момент времени, когда
Н
2
и СО нет, выражение для
скорости примет вид:
Wk kK P
S CH OH S CH OH CH OH
=⋅
=
⋅
⋅
θ
333
.
                k 2 ⋅ [ E ] 0 ⋅ [ RH ] WM ⋅ [ RH ]
          W=                          =
                   K M + [ RH ]         K M + [ RH ]

константа Михаэлиса        К М равна         концентрации углеводорода, при
которой скорость реакции W1 = 0,5WM, т.е. КМ = 0,2М.
Уменьшение скорости реакции при дальнейшем понижении [RH] от
0,2М до 0,04М определит соотношение

     W1 [ RH ]1 ⋅ ( K M + [ RH ] 2 ) 0,2 ⋅ ( 0,2 + 0,04) 0,048
       =                             =                   =      = 3.
     W2 ( K M + [ RH ]1 ) ⋅ [ RH ] 2   (          )
                                         0,2 + 0,2 ⋅ 0,04 0,016

Следовательно, скорость уменьшится в 6 раз по сравнению с
максимальной скоростью WМ

     Задача 2. На никелевом катализаторе осуществляется процесс
дегидрирования метанола

                                        Ni
                     СН3ОН(Г)      ⎯⎯⎯⎯→        СО +2Н2.

Вывести кинетическое уравнение для скорости реакции в замкнутой
системе в начальный момент времени и при 50%-м превращении. При
выводе учесть, что константы равновесия адсорбции водорода и окиси
углерода соизмеримы, но КН2 > КСО, а КСН3ОН << КН2, КСО.

     Решение. В соответствии с законом действующих поверхностей
для приведенной реакции

          W = k S ⋅ θ CH3OH ⋅ θ 0Δn ,

где Δn = 2 и характеризует увеличение числа молей при реакции.
     В начальный момент времени, когда Н2 и СО нет, выражение для
скорости примет вид:

          W = k S ⋅ θ CH 3OH = k S ⋅ K CH 3 OH ⋅ PCH 3OH .



                                        101

Страницы