复习与思考题

复习与思考题

复习与思考题

1.转化率的定义是什么？

2.什么是反应速率？写出均相系统反应速率表示方式。

3.什么是化学动力学方程？怎样理解“反应级数表明浓度对反应速率的敏感程度”，“活化能表明温

度对反应速率的敏感程度”？

4.什么是本征动力学和宏观动力学？两者有何区别与联系？

5.试说明反应热与活化能的区别与联系。

6.试写出间歇反应系统中，恒温恒容0级、1级、2级不可逆反应的积分式。

7.何谓变容过程？膨胀因子的定义及其物理意义是什么？

8.什么是复杂反应？复杂反应通常可分为哪几种类型？

9.简述气固相催化反应的宏观过程。

10.根据双膜理论简述气液相反应的宏观过程。

11.解释下列参数的物理意义：膜内转化系数γ、增强系数β、反应相内部总利用率η。

12.为什么要建立理想流动模型？它与实际流动状况有哪些区别？在处理过程中作了哪些简化？

13.理想转换与理想混合流动模型各有什么特征？

14.何谓返混？形成返混的原因有哪些？返混对反应过程有什么影响？工程中如何降低返混的程

度？

计算题

1.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。（n=2）

解题思路

2.在间歇反应器中进行等温二级反应A→B，反应速率方程式为：（－r A）＝0.01c A2mol/(L·s)，当c A0

分别为1、5、10mol/L时，求反应至c A=0.01mol/L所需的反应时间。（9900s、9980s、9990s）

解题思路

3.等温下在间歇反应器中进行一级不可逆液相分解反应A→B＋C，在5min内有50%的A分解，要

达到分解率为75%，问需多少时间？若反应为二级，则需多少时间？（n=1时，τ=10min；n=2

时，τ=15min）

解题思路

4.973K和294.3×103Pa恒压下发生反应C4H10→2C2H4＋H2。反应开始时，系统中含C4H10为116kg，

当反应完成50%时，丁烷分压以235.4×103Pa/s的速率发生变化，试求下列项次的变化速率：（1）乙烯分压；（2）H2的摩尔数；（3）丁烷的摩尔分率。（470.8×103Pa/s；3.2kmol/s；0.81/s）

解题思路

5.试证明对一级反应，在等温条件下转化率达到99.9%所需时间为转化率达到50%所需时间的10

倍。又设反应为0级或2级，两者的时间比为多少？（n=0时，时间比为2倍；n=2时，时间比

为1000倍）

解题思路

6.在一均相恒温聚合反应中，单体的初始浓度为0.04mol/L和0.08mol/L，在34min内单体均消失

20%。求单体消失的速率。（(-r A=0.0657c A mol/(L·min)）

解题思路

7.不可逆反应2A+B→A2B的机理如下：

[A]

[B]

试推导出该反应的产品生成速率A2B的方程式。（）

复习与思考题

1.解释下列两组概念的物理意义，并说出它们之间的区别与联系：反应时间与停留时间、空时与空

速。

2.反应器的计算方法有哪些？反应器计算的基本方程包括哪几个？

3.何谓理想流动反应器？

4.简述连续操作管式反应器、连续操作釜式反应器的主要特点。

5.用图表示间歇操作釜式反应器、连续操作管式反应器与连续操作釜式反应器的推动力。

6.熟练写出零级、一级、二级不可逆反应在恒温下分别于间歇操作釜式反应器、连续操作管式反应

器与连续操作釜式反应器中进行时的有效体积计算公式。

7.多只连续操作釜式反应器串联时，反应推动力如何表示？各釜浓度如何计算（解析计算与图解计

算）？

8.对同一反应在相同条件下，达到相同转化率，为什么连续操作釜式反应器所需有效体积最大，而

连续操作管式反应器所需有效体积最小，多釜串联连续操作釜式反应器的有效体积介于两者之

间？

9.何谓连续操作釜式反应器的热稳定性？符合什么条件的操作点为稳定操作点？如何分析判断操

作点的稳定与不稳定？哪些参数影响热稳定性？

10.搅拌器的作用是什么？有哪些类型？根据什么原则选型？

11.搅拌釜式反应器的传热装置有哪些？各有什么特点？

12.化工厂常用的高温热源有哪些？各适用于怎样的场合？

13.简述变容情况下，连续操作管式反应器有效体积计算方法。

14.选择反应器型式和操作方式时，应从哪些方面对反应器性能进行比较？

15.对平行反应P（主产物）

i.何谓选择性？

ii.试讨论平行反应选择性的浓度效应与温度效应。

iii.如何选择合适的反应器类型与操作方式，提高平行反应选择性？

计算题

1.反应物A，按二级反应动力学方程式恒温分解，在间歇操作釜式反应器中5min后转化率为50%，

试问在该反应器中转化75%的A物质，需要增加多少分钟？（10min）

解题思路

将二级反应动力学方程与BR恒温恒容的基础设计式联立推导得

反应时间与转化率的关系式。