化学反应工程习题 第二章

第二章 均相反应动力学

1. 均相反应是指___________________________________。 2. aA + bBpP + sS对于反应，则rP?_______(?rA)。

3.着眼反应组分K的转化率的定义式为_______。

5. 化学反应速率式为?rA?KCCACB，用浓度表示的速率常数为KC，假定符合理想气体状态方程，如用压力表示的速率常数KP，则KC=_______KP。（ 6. 化学反应的总级数为n，如用浓度表示的速率常数为KC，用逸度表示的速率常数Kf，则KC=_______Kf。

7. 化学反应的总级数为n，如用浓度表示的速率常数为KC，用气体摩尔分率表示的速率常数Ky，则KC=_______Ky。

10. 活化能的大小直接反映了______________对温度的敏感程度。 12.生成主产物的反应称为_______，其它的均为_______。

P(主)A??13. 平行反应

S(副)均为一级不可逆反应，若E主＞E副，选择性Sp与_______无关，

仅是_______的函数。 （浓度、温度） P(主)A14. 如果平行反应_______。(提高温度) 15. 一级连串反应A度CP,max?______、

K1S(副)均为一级不可逆反应，若E主＞E副，提高选择性SP应

PK2S在全混流釜式反应器中，则目的产物P的最大浓

?opt?______。

K116. 一级连串反应APK2S在平推流反应器中，则目的产物P的最大浓度

CP,max?_______、topt?______。 17. 一级连串反应AK1PK2S在间歇式全混流反应器中，则目的产物P的最大

浓度CP,max?_______、18. 一级连串反应A应______k2/k1。

topt?______。 PK2K1S在平推流反应器中，为提高目的产物P的收率，

20.下列属于均相反应的是_______。

A. 煤炭燃烧 B. 氢气燃烧 C. 离子交换 D. 加氢裂解 21.下列属于均相反应的是_______。

A. 乙酸乙酯水解 B. CuO的还原 C. 加氢脱硫 D. 电石水解 22.下列属于均相反应的是_______。

A. 催化重整 B. 催化裂解 C. HCl与NaOH的中和 D. 水泥制造 23.下列属于非均相反应的是_______。

A. 乙酸乙酯水解 B. 氢气燃烧 C. HCl与NaOH的中和 D. 催化裂解 24.下列属于非均相反应的是_______。

A. 乙酸和乙醇的酯化 B. 加氢脱硫 C. 氢气燃烧 D. 烃类气相裂解 27.对于一非恒容均相化学反应αAAαBB，反应组分A的化学反应速率

?rA?_______。

A.

?rA??dCdnAdndC?rA??B?rA??B?rA??Adt Vdt B. Vdt C. dt D.

αBB，反应产物B的化学反应速率

28.对于一非恒容均相化学反应αAArB?_______。

dCBdnAdCAdnBr?rB?rB?rB?Bdt VdtVdtdt D. A. B. C.

31.气相反应4A + B → 3R + S进料时无惰性气体，A与B以3∶1的摩尔比进料，则膨胀因子?A=_______。

A. 1/4 B. 2/3 C. –1/4 D. –2/3

32.气相反应A + B → 3P + S进料时无惰性气体，A与B以1∶1摩尔比进料，则膨胀因子

?A=_______。

A. –2 B. –1 C. 1 D. 2 40.反应C4H102C2H4 + H2，k?2.0s?1，则反应级数n=_______。

A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 42.反应3A → P，已知k?0.15mol/l?s，则反应级数n=_______。 A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 43.反应CH3COOH + CH3CH2OHCH3COOC2H5 + H2O，已知k?2.3l?s/mol，则

反应级数n=_______。

A. 0 B. 1 C. 2 D. 3

48.串联反应A → P（目的）→R + S，目的产物P的得率XP=_______。

nP?nP0nP?nP0nP?nP0nP?nP0A. nA0?nA B. nA0 C. nS?nS0 D. nR?nR0

49.串联反应A → P（目的）→R + S，目的产物P与副产物S的选择性SP=_______。

nP?nP0nP?nP0nP?nP0nP?nP0A. nA0?nA B. nA0 C. nS?nS0 D. nR?nR0

50.串联反应A → P（目的）→R + S，目的产物P的总收率?P=_______。

nP?nP0nP?nP0nP?nP0nP?nP0A. nA0?nA B. nA0 C. nS?nS0 D. nR?nR0

P(主)A51.如果平行反应

S(副)均为一级不可逆反应，若E主＞E副，提高选择性SP应

_______。

A. 提高浓度 B. 提高温度 C. 降低浓度 D. 降低温度

P(主)A52. 如果平行反应

S(副)均为一级不可逆反应，若E主＞E副，提高收率?P应

_______。

A. 提高浓度 B. 降低浓度 C. 提高温度 D. 降低温度

53.一级连串反应A → P → S在全混流釜式反应器中进行，使目的产物P浓度最大时的最优空时?opt?_______。

ln(K2/K1)1ln(K2/K1)ln(K1/K2)A. K2?K1 B. K2?K1 C. K1K2 D. K1K2

54.一级连串反应ACP,max?K1PK2S在全混流釜式反应器中，则目的产物P的最大浓度

_______。

KK22?K12CA0K1K2?K1KCA0()CA0(2)K1/22K2K1A. B. [(K2/K1)?1] C.

CA01/22[(K/K)?1]12 D.

55.一级连串反应ACP,max?K1PK2S在间歇式反应器中，则目的产物P的最大浓度

_______。

2CA0K1K2?K1K2KCA0()C()A01/22[(K/K)?1]KK2121A. B. C.

KK22?K1CA01/22[(K/K)?1]12 D.

56. 一级连串反应A度CP,max?_______。

K1PK2S在平推流管式反应器中，则目的产物P的最大浓

2CA0K1K2?K1K2KCA0()C()A01/22[(K/K)?1]KK2121A. B. C.

KK22?K1CA01/22[(K/K)?1]12 D.

57.一级连串反应A → P → S在间歇式反应器中进行，使目的产物P浓度最大时的反应时间

topt?_______。

ln(K2/K1)1ln(K1/K2)ln(K2/K1)A. K1K2 B. K2?K1 C. K1K2 D. K2?K1

58. 一级连串反应A → P → S在平推流管式反应器中进行，使目的产物P浓度最大时的反应时间

topt?_______。

ln(K2/K1)1ln(K2/K1)ln(K1/K2)A. K1K2 B. K2?K1 C. K2?K1 D. K1K2

60.简述均相反应及其动力学的研究内容？ 答：参与反应的各物质均处于同一个相内进行的化学反应称为均相反应。均相反应动力学是研究各种因素如温度、催化剂、反应物组成和压力等对反应速率、反应产物分布的影响，并确定表达这些影响因素与反应速率之间定量关系的速率方程。 63. 由A和B进行均相二级不可逆反应?AA+?BB = ?SS，速率方程：

dCA???A=dtkCACB。

?CA0求： （1）当

CB0??A?B时的积分式 ?A?B时的积分式

?CACB?CA0（2）当

CB0??AB?CA0解：（1）CA与CB之比保持恒定

CB0?A?B

所以

CB?CA?B?A

kt??CA0CAdCACACB dCAkt??CA0CA?B2CA?A?kt??'CA0CAdCA2CA

k'??Bk?A

k't?积分得

11?CACA0

k't?写成转化率时

（2）

?1(A)CA01??A

CA?CA0(1??A)

CB?CB0(1?

?ACA0?A)?CB0(1??1?A)?BCB0

?1?式中：

?BCA0?B??AB?ACB0?A

1(1??1)CB0?1??1?A?ln??1??A? ?kt?积分得

64.反应A → B为n级不可逆反应。已知在300K时要使A的转化率达到20%需12.6分钟，

而在340K时达到同样的转化率仅需3.20分钟，求该反应的活化能E。

解：

?rA??CAdCAn?kCAdt

??CA0tdtdCA?n?0t CA1?11??n?1?n?1??ktCA0? 即n?1?CA

达20%时，CA?0.8CA0 k?111(1.25n?1?1)??M?n?1tt (n?1)CA0式中M为常数 ∴lnk300?M?11k340?M?12.6 3.2

k340M/3.2E11?ln?(?)k300M/12.68.314300340

E=29.06（kJ/mol）

k1?B?k2?C??65.考虑下述连串反应:A?，已知上述反应中每一步均为一级反应，

k1?0.1min?1，k2?0.05min?1，试求A、B和C的浓度随间变化的函数式。

解: A?B?C

C t?0: A0 0 0 C?x x?y y

t?t A0对于反应物A，应有:

?dCA?k1CAdt

积分得

CA?CA0exp(?k1t)

dCB?k1CA?k2CB?k1CA0exp(?k1t)?k2CBdt对于B,应有

将上式两端乘以exp(k2t)可得

exp(k2t)dCB?k2CBexp(k2t)dt?k1CA0exp[(k2?k1)t]dt

即

d[CBexp(k2t)?k1CA0exp[(k2?k1)t]dt

将上式积分得,

CBexp(k2t)?k1CA0{exp[(k2?k1)t]?1}k2?k1

CB?k1CA0{exp(?k1t)?exp(?k2t)}k2?k1

?CA?CB?CC?CA0

?CC?CA0?(CA?CB)

?CA0[1?k2k1exp(?k1t)?exp(?k2t)]k2?k1k2?k1

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/i90t.html