化學(xué)反應(yīng)工程習(xí)題 第二章

1、第二章 均相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)1. 均相反應(yīng)是指_。2. aA + bBpP + sS 對(duì)于反應(yīng),則=P r _(A r -。 3.著眼反應(yīng)組分K 的轉(zhuǎn)化率的定義式為_(kāi)。5. 化學(xué)反應(yīng)速率式為B AC A C C K r =-,用濃度表示的速率常數(shù)為C K ,假定符合理想氣體狀態(tài)方程,如用壓力表示的速率常數(shù)P K ,則C K =_P K 。6. 化學(xué)反應(yīng)的總級(jí)數(shù)為n ,如用濃度表示的速率常數(shù)為C K ,用逸度表示的速率常數(shù)f K ,則C K =_f K 。7. 化學(xué)反應(yīng)的總級(jí)數(shù)為n ,如用濃度表示的速率常數(shù)為C K ,用氣體摩爾分率表示的速率常數(shù)y K ,則C K =_y K 。10. 活化能的大小直

2、接反映了_對(duì)溫度的敏感程度。 12.生成主產(chǎn)物的反應(yīng)稱為_(kāi),其它的均為_(kāi)。 13. 平行反應(yīng)AP(主S(副均為一級(jí)不可逆反應(yīng),若主E >副E ,選擇性S p 與_無(wú)關(guān), 僅是_的函數(shù)。14. 如果平行反應(yīng)AP(主 S(副均為一級(jí)不可逆反應(yīng),若主E >副E ,提高選擇性PS 應(yīng) _。15. 一級(jí)連串反應(yīng)A S P在全混流釜式反應(yīng)器中,則目的產(chǎn)物P 的最大濃 度=max ,P C _、=opt _。16. 一級(jí)連串反應(yīng)AS P在平推流反應(yīng)器中,則目的產(chǎn)物P 的最大濃度 =max ,P C _、=opt t _。17. 一級(jí)連串反應(yīng)AS P在間歇式全混流反應(yīng)器中,則目的產(chǎn)物P 的最大 濃

3、度=max ,P C _、=opt t _。18. 一級(jí)連串反應(yīng)A S P在平推流反應(yīng)器中,為提高目的產(chǎn)物P 的收率, 應(yīng)_12/k k 。20.下列屬于均相反應(yīng)的是_。A. 煤炭燃燒B. 氫氣燃燒C. 離子交換D. 加氫裂解 21.下列屬于均相反應(yīng)的是_。A. 乙酸乙酯水解B. CuO 的還原C. 加氫脫硫D. 電石水解 22.下列屬于均相反應(yīng)的是_。A. 催化重整B. 催化裂解C. HCl 與NaOH 的中和D. 水泥制造 23.下列屬于非均相反應(yīng)的是_。A. 乙酸乙酯水解B. 氫氣燃燒C. HCl 與NaOH 的中和D. 催化裂解 24.下列屬于非均相反應(yīng)的是_。A. 乙酸和乙醇的酯化B

4、. 加氫脫硫C. 氫氣燃燒D. 烴類氣相裂解27.對(duì)于一非恒容均相化學(xué)反應(yīng)A AB B ,反應(yīng)組分A 的化學(xué)反應(yīng)速率 =-A r _。A.Vdt dn r A A -=- B. Vdt dn r B A -=- C. dt dCr AA -=- D.dt dC r B A -=-28.對(duì)于一非恒容均相化學(xué)反應(yīng)A AB B ,反應(yīng)產(chǎn)物B 的化學(xué)反應(yīng)速率 =B r _。A. Vdt dn r A B =B. Vdt dn r BB = C.dt dC r A B = D. dt dC r B B= 31.氣相反應(yīng)4A + B 3R + S 進(jìn)料時(shí)無(wú)惰性氣體,A 與B 以31的摩爾比進(jìn)料,則膨脹因子

5、A =_。A. 1/4B. 2/3C. 1/4D. 2/332.氣相反應(yīng)A + B 3P + S 進(jìn)料時(shí)無(wú)惰性氣體,A 與B 以11摩爾比進(jìn)料,則膨脹因子A =_。A. 2B. 1C. 1D. 240.反應(yīng)C 4H 2C 2H 4 + H 2,10.2-=s k ,則反應(yīng)級(jí)數(shù)n=_。 A. 0B. 1C. 2D. 3 42.反應(yīng)3A P ,已知s l mol k =/15.0,則反應(yīng)級(jí)數(shù)n=_。 A. 0 B. 1 C. 2 D. 343.反應(yīng)CH 3COOH + CH 3CH 2OHCH 3COOC 2H 5 + H 2O,已知mol s l k /3.2=,則 反應(yīng)級(jí)數(shù)n=_。A. 0B.

6、 1C. 2D. 348.串聯(lián)反應(yīng)A P (目的R + S ,目的產(chǎn)物P 的得率P X =_。A. A A P P n n n n -00B. 00A P P n n n -C. 00S S P P n n n n - D. 00R R P P n n n n -49.串聯(lián)反應(yīng)A P (目的R + S ,目的產(chǎn)物P 與副產(chǎn)物S 的選擇性P S =_。A. A A P P n n n n -00B. 00A P P n n n -C. 00S S P P n n n n -D. 00R R P P n n n n -50.串聯(lián)反應(yīng)A P (目的R + S ,目的產(chǎn)物P 的總收率P =_。A. A

7、 A P P n n n n -00B. 00A P P n n n -C. 00S S P P n n n n -D. 00R R P P n n n n - 51.如果平行反應(yīng)AP(主S(副均為一級(jí)不可逆反應(yīng),若主E >副E ,提高選擇性P S 應(yīng) _。A. 提高濃度B. 提高溫度C. 降低濃度D. 降低溫度 52.如果平行反應(yīng)AP(主S(副均為一級(jí)不可逆反應(yīng),若主E >副E ,提高收率P 應(yīng) _。A. 提高濃度B. 降低濃度C. 提高溫度D. 降低溫度53.一級(jí)連串反應(yīng)A P S 在全混流釜式反應(yīng)器中進(jìn)行,使目的產(chǎn)物P 濃度最大時(shí)的最優(yōu)空時(shí)=opt _。A. 1212/ln(

8、K K K K -B. 1221/ln(K K K K - C. 2112/ln(K K K K D. 211K K54.一級(jí)連串反應(yīng)A S K 2P在全混流釜式反應(yīng)器中,則目的產(chǎn)物P 的最大濃度 =max ,P C _。A. 122(210K K KA K K C - B. 22/11201/(+K K C A C.122(120K K K A K KC - D. 22/12101/(+K K C A55.一級(jí)連串反應(yīng)A S P在間歇式反應(yīng)器中,則目的產(chǎn)物P 的最大濃度 =max ,P C _。A. 122(210K K KA K K C - B. 22/11201/(+K K C A C.

9、122(120K KK A K K C - D. 22/12101/(+K K C A56.一級(jí)連串反應(yīng)A S P在平推流管式反應(yīng)器中,則目的產(chǎn)物P 的最大濃 度=max ,P C _。A. 122(210K K KA K K C - B. 22/11201/(+K K C A C.122(120K KK A K K C - D. 22/12101/(+K K C A57.一級(jí)連串反應(yīng)A P S 在間歇式反應(yīng)器中進(jìn)行,使目的產(chǎn)物P 濃度最大時(shí)的反應(yīng)時(shí)間=opt t _。A. 211K KB. 1221/ln(K K K K -C. 2112/ln(K K K KD. 1212/ln(K K K

10、 K -58. 一級(jí)連串反應(yīng)A P S 在平推流管式反應(yīng)器中進(jìn)行,使目的產(chǎn)物P 濃度最大時(shí)的反應(yīng)時(shí)間=opt t _。A. 211K KB. 1221/ln(K K K K - C. 1212/ln(K K K K - D. 2112/ln(K K K K60.簡(jiǎn)述均相反應(yīng)及其動(dòng)力學(xué)的研究?jī)?nèi)容? 答:參與反應(yīng)的各物質(zhì)均處于同一個(gè)相內(nèi)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)稱為均相反應(yīng)。均相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)是研究各種因素如溫度、催化劑、反應(yīng)物組成和壓力等對(duì)反應(yīng)速率、反應(yīng)產(chǎn)物分布的影響,并確定表達(dá)這些影響因素與反應(yīng)速率之間定量關(guān)系的速率方程。 63. 由A 和B 進(jìn)行均相二級(jí)不可逆反應(yīng)AA+BB = SS ,速率方程:A -=-

11、dt dC AB AC kC 。求: (1當(dāng)B AB AC C =0時(shí)的積分式 (2當(dāng)B AAB B A C C =0時(shí)的積分式解:(1C A 與C B 之比保持恒定B ABAB AC C C C =0所以A BA B C C =0A AC C B A AC C dC kt =02'2A AA AC C C C AAA AB AC dC t k C dC kt kk A B='積分得0'11A A C C t k -=寫(xiě)成轉(zhuǎn)化率時(shí)1(10'A A A C t k -=(21(0A A A C C -=1(1(1000A B A B A B A B B C C C

12、 C C -=-=式中:ABABB A A BC C =001積分得-=A ABC kt 11ln 1(1101 64.反應(yīng)A B 為n 級(jí)不可逆反應(yīng)。已知在300K 時(shí)要使A 的轉(zhuǎn)化率達(dá)到20%需12.6分鐘,而在340K 時(shí)達(dá)到同樣的轉(zhuǎn)化率僅需3.20分鐘,求該反應(yīng)的活化能E 。解:nA A A kC dt dC r =-=-=-AA C C t n AA t dt C dC 00 即ktC C n n A n A =-1011111達(dá)20%時(shí),08.0A A C C = t M t C n k n n A 11125.1(1(111=-=- 式中M 為常數(shù) 6.121300=M k 2.

13、31340=M k300340-=E M M k kE=29.06(kJ/mol k1 k2 65.考慮下述連串反應(yīng): A ¾¾® B ¾¾® C ，已知上述反應(yīng)中每一步均為一級(jí)反應(yīng)， k 1 = 0 . 1 min -1 ， k 2 = 0 .05 min -1 ，試求 A、B 和 C 的濃度隨間變化的函數(shù)式。 解: A® B®C t = 0: t =t C A0 C A0 - x 0 x- y 0 y 對(duì)于反應(yīng)物 A，應(yīng)有: - dC A dt = k 1C A 積分得 C A = C A 0 exp( - k 1 t dC B 對(duì)于 B,應(yīng)有 dt = k 1 C A - k 2 C B = k 1 C A 0 exp( - k 1 t - k 2 C B 將上式兩端乘以 exp( k 2 t 可得 exp( k 2 t dC B + k 2 C B exp( k 2 t dt = k 1 C A 0 exp( k 2 - k 1 t dt 即 d C B exp( k 2 t = k 1 C A 0 exp( k 2 - k 1 t dt 將上式積分得, C B