化学反应工程第二版课后答案王承学第五章

化学反应工程第二版答

第一章习题

1 化学反应式与化学计量方程有何异同?化学反应式中计量系数与化学计量

方程中的计量系数有何关系?

答：化学反应式中计量系数恒为正值，化学计量方程中反应物的计量系数与化学反应式中数值相同，符号相反，对于产物二者相同。

2 何谓基元反应?基元反应的动力学方程中活化能与反应级数的含义是什么?

何谓非基元反应?非基元反应的动力学方程中活化能与反应级数含义是什么?

答：如果反应物严格按照化学反应式一步直接转化生成产物，该反应是基元反应。基元反应符合质量作用定律。基元反应的活化能指1摩尔活化分子的平均能量比普通分子的平均能量的高出值。基元反应的反应级数是该反应的反应分子数。一切不符合质量作用定律的反应都是非基元反应。非基元反应的活化能没有明确的物理意义，仅决定了反应速率对温度的敏感程度。非基元反应的反应级数是经验数值，决定了反应速率对反应物浓度的敏感程度。

3 若将反应速率写成t

c r

d d A A -=-，有什么条件? 答：化学反应的进行不引起物系体积的变化，即恒容。

4 为什么均相液相反应过程的动力学方程实验测定采用间歇反应器?

答：在间歇反应器中可以直接得到反应时间和反应程度的关系，而这种关系仅是动力学方程的直接积分，与反应器大小和投

化学反应工程第二版答

第一章习题

1化学反应式与化学计量方程有何异同?化学反应式中计量系数与化学计量方程中的计量系数有何关系?

答：化学反应式中计量系数恒为正值，化学计量方程中反应物的计量系数与化学反应式中数值相同，符号相反，对于产物二者相同。

2何谓基元反应?基元反应的动力学方程中活化能与反应级数的含义是什么?

何谓非基元反应?非基元反应的动力学方程中活化能与反应级数含义是什么?

答：如果反应物严格按照化学反应式一步直接转化生成产物，该反应是基元反应。基元反应符合质量作用定律。基元反应的活化能指1摩尔活化分子的平均能量比普通分子的平均能量的高出值。基元反应的反应级数是该反应的反应分子数。一切不符合质量作用定律的反应都是非基元反应。非基元反应的活化能没有明确的物理意义，仅决定了反应速率对温度的敏感程度。非基元反应的反应级数是经验数值，决定了反应速率对反应物浓度的敏感程度。

1

3 若将反应速率写成t

c r

d d A A -=-，有什么条件? 答：化学反应的进行不引起物系体积的变化，即恒容。

4 为什么均相液相反应过程的动力学方程实验测定采用间歇反应器?

答：在间歇反应器中可以直接得到反应时间和反应程度的关系，而这种关系仅是动力学方程的直接积分，与反应器大小和投料

《化学反应工程》第二版习题

第一章习题

1

2

何谓基元反应?基元反应的动力学方程中活化能与反应级数的含义是什么?何谓非基元反应?非基元反应的动力学方程中活化能与反应级数含义是什么? 3

4

5

现有如下基元反应过程，请写出各组分生成速率与浓度之间关系。 (1)A+2B?C A+C? D (2)A+2B?C B+C?D C+D→E (3)2A+2B?C

A+C?D

6 气相基元反应A+2B→2P在30℃和常压下的反应速率常数kc=2.65×

10mkmols。现以气相分压来表示速率方程，即(?rA)=kPpApB，求kP=?（假定气体为理想气体）

4

6

-2-1

2

化学反应式与化学计量方程有何异同?化学反应式中计量系数与化学计量方程中的计量系数有何关系?

若将反应速率写成?rA??dcAdt，有什么条件?

为什么均相液相反应过程的动力学方程实验测定采用间歇反应器?

7

8

反应A(g) +B(l)→C(l)气相反应物A被B的水溶液吸收，吸收后A与B生成C。反应动力学方程为：?rA=kcAcB。由于反应物B在水中的浓度远大有一反应在间歇反应器中进行，经过8min后，反应物转化掉80％，经过18min

1、 QQ宇60之间的竞争为什么从原来的对抗转变为不对抗？

答：QQ与360从博弈的角度看，双方出于囚徒困境当中，因为从他们自身的利益和客户的利益出发，决定了他们最终选择不对抗。

首先从短期来看，双方选择不对抗各自所获得的收益为15，整个社会的总收益将是30，此时的收益比其他的有一方对抗或者上方都对抗各自扥收益为-10的总社会收益都大。因此当双方都不选择对抗的时候的收益达到了帕累托最优，符合双方的利益。

其次是从长远利益来看，QQ在中国即时通信软件领域一家独大，为了占领更多的市场份额和推行产品多元化，QQ研发360杀毒的替代品，他对360的绝对优势策略是跟360对抗，二360这个终身免费的杀毒软件为了不是去原有的客户，他只能采取与QQ进行对抗的策略。

第三是QQ与360将客户作为他们的战场，这样的斗争极大的损害了客户的利益，所以到这时候两个软件的客户也开始与厂商展开博弈。当用户同时选用360和QQ的时候他们获得的收益将是最大，而其它只使用360或者只使用QQ的利益将大打折扣，因此，客户出于自身利益的考量，他们将展开与两个产商之间的极端斗争，要么两个都用，要么都不使用这两个软件，这使得如果QQ与360继续对抗下去的话，他们将失去许多客户，最终得不偿失。

1、 QQ宇60之间的竞争为什么从原来的对抗转变为不对抗？

答：QQ与360从博弈的角度看，双方出于囚徒困境当中，因为从他们自身的利益和客户的利益出发，决定了他们最终选择不对抗。

首先从短期来看，双方选择不对抗各自所获得的收益为15，整个社会的总收益将是30，此时的收益比其他的有一方对抗或者上方都对抗各自扥收益为-10的总社会收益都大。因此当双方都不选择对抗的时候的收益达到了帕累托最优，符合双方的利益。

其次是从长远利益来看，QQ在中国即时通信软件领域一家独大，为了占领更多的市场份额和推行产品多元化，QQ研发360杀毒的替代品，他对360的绝对优势策略是跟360对抗，二360这个终身免费的杀毒软件为了不是去原有的客户，他只能采取与QQ进行对抗的策略。

第三是QQ与360将客户作为他们的战场，这样的斗争极大的损害了客户的利益，所以到这时候两个软件的客户也开始与厂商展开博弈。当用户同时选用360和QQ的时候他们获得的收益将是最大，而其它只使用360或者只使用QQ的利益将大打折扣，因此，客户出于自身利益的考量，他们将展开与两个产商之间的极端斗争，要么两个都用，要么都不使用这两个软件，这使得如果QQ与360继续对抗下去的话，他们将失去许多客户，最终得不偿失。

目录

第一章习题 (1)

第二章习题 (15)

第三章习题 (32)

第四章习题 (39)

第五章习题 (52)

第六章习题 (57)

第七章习题 (65)

第八章习题 (72)

《化学反应工程》第二版习题解答

1

第一章习题

1 化学反应式与化学计量方程有何异同?化学反应式中计量系数与化学计量

方程中的计量系数有何关系?

答：化学反应式中计量系数恒为正值，化学计量方程中反应物的计量系数与化学反应式中数值相同，符号相反，对于产物二者相同。

2 何谓基元反应?基元反应的动力学方程中活化能与反应级数的含义是什么?

何谓非基元反应?非基元反应的动力学方程中活化能与反应级数含义是什么?

答：如果反应物严格按照化学反应式一步直接转化生成产物，该反应是基元反应。基元反应符合质量作用定律。基元反应的活化能指1摩尔活化分子的平均能量比普通分子的平均能量的高出值。基元反应的反应级数是该反应的反应分子数。一切不符合质量作用定律的反应都是非基元反应。非基元反应的活化能没有明确的物理意义，仅决定了反应速率对温度的敏感程度。非基元反应的反应级数是经验数值，决定了反应速率对反应物浓度的敏感程度。

3 若将反应速率写成t

c r

d d A A -=-，有什么条件? 答：化学反应的进行不引起物系体积的变化，即恒

目 录

第一章习题 ............................................................................................... 1 第二章习题 ............................................................................................. 15 第三章习题 ............................................................................................. 32 第四章习题 ............................................................................................. 39 第五章习题 ............................................................................................. 52

第二章 原子结构

习 题

2.1 氢原子薛定谔方程中的能量E包含哪些能量？ 2.2 令?(r,?,?)?R(r)Y(?,?)?R(r)?(?)?(?)

将单电子原子的薛定谔方程分解为3个方程。

2.3 氢原子薛定谔方程是否具有形为??(1?ar)e?br的解？若有，求a、b和能量E。

2.4 若取变分函数为??e??r，式中?为变分参数，试用变分法求H原子的基态能量和波函数。 2.5 取变分函数为??e??r，式中?为变分参数，试用变分法求H原子的基态能量，并与其1s态能量对比。

2.6 分别求氢原子1s电子和2s电子离核的平均距离r,并进行比较。 2.7求氢原子2p电子离核的平均距离r。

2.8 波函数?3d2有多少节面？用方程把这些节面表示出来。这些节面将空间分成几个区域？

z22.9 验证氢原子波函数?1s和?2p是正交的，?2p和?2p也是正交的。

zxy2.10 求氢原子2p和3d电子几率密度最大值离核的距离r。 2.11 求氢原子2pz电子出现在??45?的圆锥的几率。 2.12 求氢原子3dz2电子出现在??60?的圆锥内的几率。

2.13 比较氢原子中2px和2pz电子出现在相同半径圆球内的几率大小。

2.14 比较H

第五章 化学反应速度习题

一.选择题

下列说法错误的是( ) A. 一步完成的反应是基元反应。

B. 由一个基元反应构成的化学反应称简单反应。

C. 由两个或两个以上基元反应构成的化学反应称复杂反应。 D. 基元反应都是零级反应。

若有一基元反应，X+2Y=Z，其速度常数为k，各物质在某瞬间的浓度: C=2mol·L-1 C=3mol·L-1 C=2mol·L-1 ，则v为( ) A. 12k B. 18k C. 20k D. 6k

有基元反应，A+B=C，下列叙述正确的是( ) A. 此反应为一级反应

B. 两种反应物中，无论哪一种的浓度增加一倍，都将使反应速度增加一倍 C. 两种反应物的浓度同时减半，则反应速度也将减半

两种反应物的浓度同时增大一倍，则反应速度增大两倍， 298K时，反应aW+bY=dZ的实验数据如下:

初始浓度(mol·L-1 ) 初速度(mol·L-1 ·S-1 )

C C

1.0 1.0 2.4×10 2.0

第一章习题 1

化学反应式与化学计量方程有何异同?化学反应式中计量系数与化学计量方程中的计量系数有何关系?

答：化学反应式中计量系数恒为正值，化学计量方程中反应物的计量系数与化学反应式中数值相同，符号相反，对于产物二者相同。 2

何谓基元反应?基元反应的动力学方程中活化能与反应级数的含义是什么?何谓非基元反应?非基元反应的动力学方程中活化能与反应级数含义是什么?

答：如果反应物严格按照化学反应式一步直接转化生成产物，该反应是基元反应。基元反应符合质量作用定律。基元反应的活化能指1摩尔活化分子的平均能量比普通分子的平均能量的高出值。基元反应的反应级数是该反应的反应分子数。一切不符合质量作用定律的反应都是非基元反应。非基元反应的活化能没有明确的物理意义，仅决定了反应速率对温度的敏感程度。非基元反应的反应级数是经验数值，决定了反应速率对反应物浓度的敏感程度。 3

若将反应速率写成?rA??dcAdt，有什么条件?

答：化学反应的进行不引起物系体积的变化，即恒容。 4

为什么均相液相反应过程的动力学方程实验测定采用间歇反应器?

答：在间歇反应器中可以直接得到反应时间和反应程度的关系，而这种关系仅是动力学方程的直接积分，与反应器大小和投料量无关。 5