题目
在等温间歇反应器中进行如下液相反应[ A + B arrow P ]1)、请先写出该反应可能的反应步骤2)、假设其可能的速控步骤,试推导其动力学方程Hint: 写出所有用到的假设条件
在等温间歇反应器中进行如下液相反应 $A + B \rightarrow P$ 1)、请先写出该反应可能的反应步骤 2)、假设其可能的速控步骤,试推导其动力学方程 Hint: 写出所有用到的假设条件
题目解答
答案
根据题目要求,假设反应分为两步:
1. $ A + B \leftrightarrow AB^* $(快速平衡,$ K = \frac{k_1}{k_{-1}} $)。
2. $ AB^* \rightarrow P $(速控步骤,$ r = k_2 [AB^*] $)。
由平衡关系 $ [AB^*] = K [A][B] $,可得:
\[
r = k_2 K [A][B] = k [A][B]
\]
其中,$ k = \frac{k_1 k_2}{k_{-1}} $。
最终动力学方程为:
\[
r = k [A][B]
\]
此方程表明反应为二级反应,速率与 $ [A] $ 和 $ [B] $ 成正比。
答案:$ r = k [A][B] $,$ k = \frac{k_1 k_2}{k_{-1}} $。