化學(xué)反應(yīng)工程習(xí)題第二章 均相反應(yīng)動力學(xué)

第二章均相反應(yīng)動力學(xué)均相反應(yīng)是指 （參與反應(yīng)的物質(zhì)均處于同一相）aA+bB

paPpP+sS 對于反應(yīng)，則r (r)（ ）aPAKK著眼反應(yīng)組分K的轉(zhuǎn)化率的定義式為 （

nK0nKnK0 ）n當(dāng)計量方程中計量系數(shù)的代數(shù)和等于零時這種反應(yīng)稱為 否則稱為 （分子反應(yīng)、非等分子反應(yīng)）化學(xué)反應(yīng)速率式為

K CCK

，假定符合理想氣體狀A(yù) C A B C態(tài)方程，如用壓力表示的速率常數(shù)K ，則K = K （(RT)()）P C Pn化學(xué)反應(yīng)的總級數(shù)為，如用濃度表示的速率常數(shù)為K ，用逸度表示的速率常數(shù)K ，nC fC 則K = K （(RT)nC C化學(xué)反應(yīng)的總級數(shù)為n，如用濃度表示的速率常數(shù)為K ，用氣體摩爾分率表示的速率常CRTn 數(shù)yyK K數(shù)yyC

= K

（ p ）在構(gòu)成反應(yīng)機理的諸個基元反應(yīng)中，如果有一個基元反應(yīng)的速率較之其他基元反應(yīng)慢得多他的反應(yīng)速率即代表整個反應(yīng)的速率其他基元反應(yīng)可視為處于 （擬平衡常態(tài)9.當(dāng)構(gòu)成反應(yīng)機理的諸個基元反應(yīng)的速率具有相同的數(shù)量級時，既不存在速率控制步驟時，可假定所有各步基元反應(yīng)都處于 （擬定常態(tài)）活化能的大小直接反映了 對溫度的敏感程度（反應(yīng)速率）一個可逆的均相化學(xué)反應(yīng)，如果正、逆兩向反應(yīng)級數(shù)為未知時，采用 法來求反應(yīng)級數(shù)。（初始速率法）生成主產(chǎn)物的反應(yīng)稱為 ，其它的均為 （主反應(yīng)、副反應(yīng)）A平行反應(yīng)

P(主)S(副)均為一級不可逆反應(yīng)若E ＞E主 副

p僅是 的函數(shù)。（濃度、溫度）A如果平行反應(yīng)

P(主)主 S(副)均為一級不可逆反應(yīng)，若E ＞E ，提高選擇性S 主 P 。(提高溫度)一級連串反應(yīng)A K1

P K2 S

P的最大濃C

C 1KKA0KK2度P,max 、opt （[(K2

/K)1/21]2、 ）1 1 2一級連串反應(yīng)A K1 P K2 S在平推流反應(yīng)器中，則目的產(chǎn)物

P的最大濃度k [k2/(k2k12 12

ln(k /k)2 1CP,

、

opt

（k

、k2k1 ）1K1一級連串反應(yīng)A

P K2 S

P的最大k [k2/(k2k12 12

ln(k /k)2 1濃度C

P,

、

opt

（k

、k2k1 ）一級連串反應(yīng)A K1

P K2

S在平推流反應(yīng)器中，為提高目的產(chǎn)物

P的收率，2 應(yīng) k /k2 鏈反應(yīng)的三個階段為 、 、 （鏈的引發(fā)、鏈的傳播、鏈的終止）下列屬于均相反應(yīng)的是 （B）煤炭燃燒 B.氫氣燃燒 C.離子交換 D.加氫裂解下列屬于均相反應(yīng)的是 （A）乙酸乙酯水解 B.CuO的還原 C.加氫脫硫 D.電石水解下列屬于均相反應(yīng)的是 （C）催化重整 B.催化裂解 C.HCl與NaOH的中和D.水泥制造下列屬于非均相反應(yīng)的是 （D）乙酸乙酯水解 B.氫氣燃燒 C.HCl與NaOH的中和D.催化裂解下列屬于非均相反應(yīng)的是 （B）乙酸和乙醇的酯化B.加氫脫硫 C.氫氣燃燒 D.烴類氣相裂解24 化學(xué)反應(yīng)CO3H 24 （A）

H O-1的是哪種物質(zhì)2 4 CO B.H C.CH D.2 4 2 2 化學(xué)反應(yīng)2NO2H N 2H O，其中化學(xué)反應(yīng)計量系數(shù)為+22 2 （D）2 2 NO B.H C.N D.2 2 對于一非恒容均相化學(xué)反應(yīng)αAA αBB，反應(yīng)組分A的化學(xué)反應(yīng)速率r A

（A）rA.

dn AVdt

r A

dn BVdt

r dC AA dtA

rD.

dC Bdt對于一非恒容均相化學(xué)反應(yīng)αAA αBB，反應(yīng)產(chǎn)物B的化學(xué)反應(yīng)速率r （B）A.r A.r Bdn AVdtB.r Bdn BVdtC.r BdC dtD.r BdCdtB29.對于反應(yīng)aA+bB pP+sS，則r (r)（A）P AA.p|a|B.paC.apD.|a|pA對于反應(yīng)aA+bBb

pP+sS，則r (r)（C）P Bp p |b|A.p B.b C.|b| D.p4A+B→3R+SAB3∶1 因子 = AA.1/4 B.2/3 C.–1/4 D.–2/3A+B3P+SAB1∶1A = （D）AA.–2 B.–1 C.1 D.22A+B→3P+SAB2∶1 子 = AA.–1 B.–1/2 C.1/2 D.12A+B→3P+SAB3∶2 子 = BA.–1 B.1/3 C.2/3 D.1氣相反應(yīng)CO+3H2 CH4+H2O進料時無惰性氣體與H2以1∶2摩爾比進料，CO則膨脹因子 = （A）COA.–2 B.-1 C.1 D.2氣相反應(yīng)2NO+H2 N2+H2O2進料時無惰性氣體與H2以1∶2摩爾比NO進料，則膨脹因子 = （B）NOA.–1 B.–1/2 C.1/2 D.1氣相反應(yīng)N2+3H2膨脹因子

2NH3N2H22∶3A.–1 B.–2/3 C.2/3 D.1r

K CCK

，用壓力表示的速A C A B CP C 率常數(shù)為K ，則K = K P C A.(RT)()

B.(RT)()

C.(RT)()

D.(RT)化學(xué)反應(yīng)速率式為r

K CC

，如用濃度表示的速率常數(shù)為K

，用壓力表示的速A C A B CP 率常數(shù)為K ，則K = K P A.(RT)B.(RT)()C.(RT)()D.(RT)()40.反應(yīng)C4H10 2C2H4 +H 2，k2.0s1，則反應(yīng)級數(shù)n= （B）A.0B.1C.2D.3AA.0+B→C，已知k0.15s1，則反應(yīng)級數(shù)n= （B）B.1 C.2 D.3反應(yīng)3A→P，已知k0.15mol/ls，則反應(yīng)級數(shù)n= （A）A.0 B.1 C.2 D.反應(yīng)CH3COOH+CH 3CH2反應(yīng)級數(shù)n= （C）

CH3COOC2H5+H2O，已知k2.3ls/mol ，則A.0 B.1 C.2 D.3反應(yīng)N2+3H2 2NH3，已知k0.81ls/mol，則反應(yīng)級數(shù)n=A.0 B.1 C.2 D.

（C）NaOHHCl（C）

NaCl+H，已知k0.1ls/mol，則反應(yīng)級數(shù)n= 。A.0 B.1 C.2 D.3反應(yīng)A+B→C，已知k0.45mol/ls，則反應(yīng)級數(shù)n= A.0 B.1 C.2 D.3下列屬于平行反應(yīng)的是 （C）ABPPPBA.A+B→P B.

P(主)AS(副) D.A+B→P=R+S串聯(lián)反應(yīng)A→P（目的）→R+S，目的產(chǎn)物P的得率XP= （B）n n

n n

n n

n n P P0A.n nA.A0 A

P P0B.nB.A0

P P0C.n nC.SS0S

P P0D.n nD.RR0R 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S = Pn n

n n

n n

n n P P0A.n nA.A0 A

P P0B.nB.A0

P P0C.n nC.SS0S

P P0D.n nD.RR0R 串聯(lián)反應(yīng)A→P（目的）→R+S，目的產(chǎn)物P的總收率 = Pn n

n n

n n

n n P P0A.n nA.A0 A

P P0B.nB.A0

P P0C.n nC.SS0S

P P0D.n nD.RR0RP(主)A如果平行反應(yīng) （B）

S(副)均為一級不可逆反應(yīng)，若E ＞E ，提高選擇性S 應(yīng)主 副 PA.提高濃度 B.提高溫度 C.降低濃度 D.降低溫度P(主)A如果平行反應(yīng) （C）

S(副)均為一級不可逆反應(yīng)，若E ＞E ，提高收率 應(yīng)主 副 PA.提高濃度 B.降低濃度 C.提高溫度 D.降低溫度KK2 1KKopt一級連串反應(yīng)A→P→S在全混流釜式反應(yīng)器中進行，使目的產(chǎn)物P濃度最大時的優(yōu)空時 KK2 1KKoptln(K /K)

ln(K/K) ln(

/K) 12 1K K2 1

1 21212K K C. D.1212K2K2K一級連串反應(yīng)AKC P,max

P SPKKK2A.AKC ( 1)K2KA.AK

C B.[(K/K)1B.[(K/K)1/21]2

K K2 C K21D.[(K/K)1/21]2( 2)KK21D.[(K/K)1/21]22 2 1

AA1 1 2K1K2一級連串反應(yīng)A P S在間歇式反應(yīng)器中，則目的產(chǎn)物 PK1K2CPmax （A）KKK2A.AKC ( 1)K2K1A.AK

CB.[(/K)1B.[(/K)1/21]2

K K2 C K21D.[(/K)1/21]2( 2)KK21D.[(/K)1/21]22 2 1

AA1 1 2K1一級連串反應(yīng)K1

P K2 S在平推流管式反應(yīng)器中，則目的產(chǎn)物P的最大濃度 C 度 P,maxKKK2A.AKC ( 1)K2KA.AK

C B.[(/K)1B.[(/K)1/21]2

K K2 C K21D.[(/K)1/21]2( 2)KK21D.[(/K)1/21]22 2 1

AA1 1 2opt一級連串反應(yīng)A→P→S在間歇式反應(yīng)器中進行，使目的產(chǎn)物P濃度最大時的反應(yīng)間t （D）optKK1 ln(KKK1

/K) ln(2 1KK2 1KK

/K) ln(K2

/K)112A. B. K K122 1

C. D. K K122 112opt一級連串反應(yīng)A→P→S在平推流管式反應(yīng)器中進行使目的產(chǎn)物P濃度最大時的應(yīng)時間t （C）optKK2 1KK1 ln(K/K) ln(K /K) ln(KK2 1KK

/K)1 212A. B. K K122 1

2 112C. K K D.122 1下列反應(yīng)沒有涉及到鏈反應(yīng)的是 （B）A.石油裂解 B.酯化反應(yīng) C.烴類氧化 D.聚合反應(yīng)簡述均相反應(yīng)及其動力學(xué)的研究內(nèi)容？簡述鏈鎖反應(yīng)所具有的基本特征？1）鏈反應(yīng)具有三個階段：鏈的引發(fā)、鏈的傳播和鏈的終止；鏈的引發(fā)和傳播均需要通過游離原子或游離基；定的分子，從而使鏈反應(yīng)終止。反應(yīng)2NO+2H2

=N +2HO，N2 2 N

2 CNO H2

。試設(shè)定能滿足實驗結(jié)果的反應(yīng)機理。2 2 2 解：機理（1：2NOH k1N H O （慢） 2 2 2 （快） H O H k22H （快） 2 2 2 2 N 12

kC2 C1 NO H2所以與實驗結(jié)果相同機理（2：2NON2O2 （快速）③（慢速）④N O H kN H O（慢速）④2 2 2 2 2 2H O H k62H O2 2 2 2③達擬平衡態(tài)，④為速控步驟

（快）⑤ N 5

kC C5 NO H2 22 2C

kk 3C2k4NO由③得 kC4NO22

kC23 NO

NO NO224N代入 2

kk5 k4

C2 CNO H2

2 CNO H2此機理與實驗結(jié)果相同，選機理（2，因其無叁分子反應(yīng)，而機理（）是。A 由A和B進行均相二級不可逆反應(yīng) A+ B= SS，速率方程A A=

dCkCAkC。dt C。A BC 求：（1）當(dāng)

A0CABA

AB時的積分式C（2）當(dāng)

A0A0CB0

B時的積分式（1）CA

CA0C與C之比保持恒定 BB

C ACB

ABBCC BCAA所以 BAdCktCA0 AC C CA A BktCA0

dC A k't

C dCA0 ACA BC2 AA1 1

C CA

k' BkAk't 積分得

C CA A01 k't ( A )A寫成轉(zhuǎn)化率時 A

1A（2）C C )（2）A A0 AC CB B0

B

CA0CB0

)CA B

)1 A式中：

CB AB 1 CA B0

B ABBAkt 1

1 ln 1 A積分得

)C1 B

1AA→B為n300KA12.6340K3.20E。r解：

dC Adt

kCnACAdCAtdtC Cn 0tA0 A1 1 1 即n1Cn1ACn1A0A A達20%時，C 0A A1k(n1)Cn1A0

(1.25n11)1t

M1t式中M為常數(shù)1 1k∴