化学反应工程 陈甘棠 第三版 课后答案.pdf

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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

2、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。dcA3若将反应速率写成r，有什么条件?Adt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现有如下基元反应过程，

3、请写出各组分生成速率与浓度之间关系。(1)A+2B↔CA+C↔D(2)A+2B↔CB+C↔DC+D→E(3)2A+2B↔CA+C↔D解2rkcckckcckcA1AB2C3AC4D2r2kcc2kcB1AB2C(1)2rkcckckcckcC1AB2C3AC4DrkcckcD3AC4D2rkcckcA1AB2C2r2kcc2kckcckcB1AB2C3BC4D(2)2rkcckckcckckcckcC1AB2C3BC4D5CD6ErkcckckcckcD3B

4、C4D5CD6E22r2kcc2kckcckcA1AB2C3AC4D22r2kcc2kcB1AB2C(3)22rkcckckcckcC1AB2C3AC4DrkcckcD3AC4D6气相基元反应A+2B→2P在30℃和常压下的反应速率常数kc=2.65×46-2-1210mkmols。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）解T27330303K4621k2.6510mkmolscpcRT22pApBrAkccAcBkc

5、RTRT2rkppApAB4621k2.6510mkmolsckP(RT)31138.314kJkmolK303K63-1-31.65510kmolmskPa17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。解1xAktc1xA0A10.81(kc)A08min810.8210.91(kc)A018min1810.92假设正确，动力学方程为dcA2kcAdt8反应A(g)+B(

6、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在水中的浓度远大于A，在反应过程中可视为不变，而反应物A溶解于水的速率极快，以至3于A在水中的浓度恒为其饱和溶解度。试求此反应器中液相体积为5m时3-1-1-3-3C的生成量。已知k=1mkmolhr，cB0=3kmol·m，cA饱和=0.02kmol·m，3-1水溶液流量为10mhr。解rkcc由已知条件，c与c均为常数AABAB31r10.0230.06kmolmhrA35m反应时间即

7、液相在反应器中的停留时间0.5hr3110mhr313C的生成量N0.06kmolmhr0.5hr5m0.15kmolC9反应2H2NON2HO，在恒容下用等摩尔H2，NO进行实验，测得222以下数据总压/MPa0.02720.03260.03810.04350.0543半衰期/s26518613510467求此反应的级数。2解dpAnnkppdpkdtpAApdtpAnt12pdpdtpA0A0n1pApA11n1nktppktpA0Apn1n1p

8、A011n1n1nttp0.5pp0.5pkt12AA0A0A0p12n11n1n10.51n10.51ptln1nlnplntppA012A012A0总kn1kn12ppp0.13600.16300.19050.21750.2715A0t26518613510