题目
24.Langmuir 吸附等温式 q=ap/(1+ap)中常数 a 的物理本质是:A. 吸附作用平衡常数的倒数B. 吸附作用的平衡常数C. 吸附过程的速率常数D. 脱附过程的速率常数
24.Langmuir 吸附等温式 q=ap/(1+ap)中常数 a 的物理本质是:
A. 吸附作用平衡常数的倒数
B. 吸附作用的平衡常数
C. 吸附过程的速率常数
D. 脱附过程的速率常数
题目解答
答案
B. 吸附作用的平衡常数
解析
Langmuir吸附等温式是描述单分子层吸附的经典模型,其核心假设包括:
- 吸附是单分子层,表面各吸附位置等价;
- 吸附分子间无相互作用;
- 吸附和脱附过程遵循动态平衡。
关键点在于理解公式中参数$a$的物理意义。根据模型推导,$a$是吸附作用的平衡常数,反映吸附质与吸附剂之间的亲和力,而非速率常数。需注意区分平衡常数与速率常数的概念。
Langmuir吸附等温式为:
$q = \frac{a p}{1 + a p}$
其中:
- $q$为吸附量,$p$为吸附质压力(或浓度),$a$为平衡常数。
推导背景:
- 动态平衡:吸附速率$k \cdot \theta \cdot p$($\theta$为空位占有率)与脱附速率$k_{\text{des}} \cdot (1-\theta)$($1-\theta$为被占面积分率)相等。
- 平衡关系:解得平衡常数$a = \frac{k}{k_{\text{des}}}$,即吸附速率常数与脱附速率常数的比值。
选项分析:
- A:错误。$a$本身是平衡常数,而非其倒数。
- B:正确。$a$直接对应吸附作用的平衡常数。
- C/D:错误。速率常数$k$和$k_{\text{des}}$是推导$a$的中间参数,而非$a$本身。