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化学反应工程第三版课后答案

【篇一：化学反应工程 第二版课后习题】

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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

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后，转化掉90％，求表达此反应的动力学方程式。

反应2h2?2no?n2?2h2o，在恒容下用等摩尔h2，no进行实验，测得以下数据 总压/mpa 半衰期/s

10 考虑反应a?3p，其动力学方程为?ra?? 容下以总压表示的动力学方程。

11 a和b在水溶液中进行反应，在25℃下测得下列数据，试确定该反应反应级数和反应速度常数。

116.8 319.8 490.2 913.8 1188 时间/s -3

12 丁烷在700℃，总压为0.3mpa的条件下热分解反应： c4h10→2c2h4+h2 (a) (r)(s)

起始时丁烷为116kg，当转化率为50%时? dprdnsdya ，?。 dtdtdt dpadt

?0.24mpa?s ?1

3-1-1-3-3 3-1

0.0272

265 0.0326 186 0.0381 135 0.0435 104 0.0543 67 求此反应的级数。 1v

dnadt nav

??k试推导在恒 ∞ 42.4 0 ，求此时

14 在间歇搅拌槽式反应器中，用醋酸与丁醇生产醋酸丁酯，反应式为： 24

ch3cooh?c4h9oh????ch3cooc hso 4

h9?h2o

?a? ?b? ?r? ?s?

反应物配比为：a(mol):b(mol)=1:4.97，反应在100℃下进行。a转化率达50％需要时间为24.6min，辅助生产时间为30min，每天生产2400kg醋酸 -3

15 反应(ch3co)2o+h2o→2ch3cooh在间歇反应器中15℃下进行。已知一 -37

16 在100℃下，纯a在恒容间歇反应器中发生下列气相反应: 2a→r+s

a组分分压与时间关系见下表:

17 间歇操作的液相反应a→r，反应速率测定结果列于下表。欲使反应物浓-3-3a-3-1

18 一气相分解反应在常压间歇反应器中进行，在400k和500k温度下，其

19 有如下化学反应

ch4+c2h2+h2=c2h4+ch4 (i) (a) (b) (p)(i)

在反应前各组分的摩尔数分别为ni0=1mol；na0=2mol；nb0=3mol；np0=0，求化学膨胀率（用两种方法）。 -3

20 在555k及0.3mpa下，在平推流管式反应器中进行气相反应a→p，已知

21 液相一级不可逆分解反应a→b+c于常温下在一个2m3全混流反应器

24 在全混流反应器中进行如下等温液相反应： rc=k1ca2 2a→b＋c rd=2k2cacb a＋b→2d -3 -3 -1 -3-1 -1

第二章习题

1. 动力学方程的实验测定时，有采用循环反应器的，为什么?

2. 为什么可逆吸热反应宜选平推流反应器且在高温下操作，而可逆放热反应

却不是?根据可逆放热反应的特点，试问选用何种类型反应器适宜?为什 么?

3. 一级反应a→p，在一体积为vp的平推流反应器中进行，已知进料温度为 1 ???

4. 在体积vr=0.12m的全混流反应器中，进行反应a?br?s，式 ???k