实用文库汇编之化学反应动力学考题及答案
化学反应动力学考试试题及答案
化学反应动力学考试试题及答案一、选择题1. 反应速率的定义是指:A. 反应物的浓度随时间的变化率B. 反应物的浓度随反应温度的变化率C. 反应物的浓度随反应时间的变化率D. 反应物的浓度随反应压力的变化率答案:C2. 反应速率常数k的单位是:A. mol/LB. L/molC. mol·L^-1·s^-1D. L/mol·s答案:C3. 以下哪个因素会影响反应速率?A. 反应物的浓度B. 反应物的温度C. 添加催化剂D. 所有选项都正确答案:D4. 零级反应的速率方程形式为:A. v = k[A]^2B. v = kC. v = k[A]D. v = k[A]^-1答案:C5. 一级反应的速率方程形式为:A. v = k[A]^2B. v = kC. v = k[A]D. v = k[A]^-1答案:B二、填空题1. 反应A → B的速率方程为v = k[A],反应的级数为____。
答案:一级反应2. 零级反应的速率方程为v = _____。
答案:k3. 反应速率随温度的升高而______。
答案:增大4. 反应速率随反应物浓度的增加而______。
答案:增大三、解答题1. 简述速率常数k的意义及其影响因素。
答:速率常数k表示单位时间内反应物消耗的量与反应物浓度的乘积之比。
它在速率方程中起着重要的作用,决定了反应的速率。
速率常数受到温度、催化剂和反应物浓度的影响。
温度升高会增加分子的平均动能,使分子碰撞更频繁,因此速率常数增大;催化剂可以提供新的反应路径,使反应速率增加;反应物浓度增加会增加碰撞频率,从而增加反应速率。
2. 解释零级反应和一级反应的特征,并举一个例子。
答:零级反应的速率与反应物浓度无关,速率方程为v = k,反应物浓度的变化对反应速率没有影响。
一级反应的速率正比于反应物浓度,速率方程为v = k[A]。
一个例子是放射性衰变,放射性元素的衰变速率与反应物的浓度无关,符合零级反应特征。
化学反应动力学练习题
化学反应动力学练习题一、选择题1.对于反应A+B −→−2E ,下列反应速率关系正确的是( )。
A .t B t A c c ∆∆=∆∆)(21)( B .t A t E c c ∆∆=∆∆)(21)( C .t B t E c c ∆∆=∆∆)(21)( D .tA tB c c ∆∆=∆∆)()( 2.反应A 2+2B −→−2D 的速率方程为v =kc (A 2)c 2(B)则该反应( )。
A .一定是基元反应B .一定是非基元反应C .不能确定是否是基元反应D .反应为二级反应 3.质量作用定律适用于( )。
A .任意反应B .复杂反应C .基元反应D .吸热反应 4.某反应的速率常数k=1.48 ×10-2L 〃mol -1〃s -1,则该反应级数为( )。
A .0级 B .一级 C .二级 D .三级5.反应A(g)+2B(g) −→−2D(g) 的速率方程为v =kc (A)c 2(B)若使密闭的反应容器增大一倍,则反应速率为原来的( )。
A .8倍B .6倍C . 1/8倍D .1/6倍6.反应A(s)+B 2 (g) −→−AB 2 (g)Q<0,欲增大正反应速率,下列操作无用的是( )。
A .增加B 2的分压 B .加入催化剂C .升高温度D .减小AB 的分压 7.升高温度可以增大反应速率,其主要原因是( )。
A .活化分子百分数增大B .反应的活化能降低C .反应的摩尔吉布斯自由减小D .反应的速率常数减小 8.关于化学反应速率,下列叙述正确的是( )。
A .反应的θm r G ∆越小,反应速率越快 B .反应的θm r H ∆越小,反应速率越快C .反应的E a 越小,反应速率越快D .反应的θm r S ∆越小,反应速率越快9.在恒温下反应物浓度增大,反应速率加快的原因是( )。
A .反应的速率常数增大 B .反应的活化能增大 C .活化分子百分数增大 D .活化分子的数目增多 10.有两个相同类型的基元反应,均为A+BD2型。
化工作业考试题库完整
化工作业考试题库完整以下是一份完整的化工作业考试题库,供学生参考使用:第一章:化学反应动力学1. 什么是反应速率?它有哪些影响因素?2. 描述反应速率的指数幂律方程及其含义。
3. 什么是活化能?如何用 Boltzmann 方程来描述它?4. 描述反应阶数的含义,并分别讨论一阶反应和二阶反应的特点。
5. 什么是反应机理?用反应机理的概念解释链反应的过程。
第二章:物理化学基础1. 描述固态、液态、气态物质的特点,以及它们之间相互转换的机制。
2. 什么是理想气体?描述理想气体状态方程及其推导过程。
3. 描述 Gibbs 自由能的概念,以及用 Gibbs-Helmholtz 方程来计算化学反应的平衡常数。
4. 描述几种化学反应平衡的影响因素,并以 Haber-Bosch 反应为例进行分析。
5. 描述电解质溶液的电导率、强度和活度系数的概念,并介绍Kohlrausch 定律。
第三章:有机化学基础1. 描述有机化合物的基本结构和命名规则。
2. 描述取代反应和消除反应的基本概念,并举例说明它们的应用。
3. 描述芳香族化合物的基本结构和反应,并以苯为例进行分析。
4. 什么是立体化学?描述立体异构体的分类及其研究方法。
5. 什么是碳碳键的形成?描述常见的碳碳偶联反应及其应用。
第四章:化工原理1. 描述反应器的类型和基本原理,并以批式反应器为例进行分析。
2. 描述气体吸收和起泡塔的原理,并以填充塔为例进行分析。
3. 描述浓差极化现象及其应对措施,以及电渗析和气体渗透的原理。
4. 什么是沉淀反应?以硫化亚铁沉淀法为例进行分析。
5. 描述反应热的概念及其测量方法,并以酸碱中和反应为例进行分析。
以上是该考试题库的全部内容。
希望对学生有所帮助!。
(整理)化学反应动力学习题
化学动力学基础(习题课)1. 某金属的同位素进行β放射,经14d(1d=1天后,同位素的活性降低6.85%。
求此同位素的蜕变常数和半衰期;要分解 90.0%,需经多长时间?解:设反应开始时物质的质量为100%,14d后剩余未分解者为100%-6.85%,则代入半衰期公式得一、是非题下列各题中的叙述是否正确?正确的选“√”,错误的选“×”。
√× 1.反应速率系数k A与反应物A的浓度有关。
√× 2.反应级数不可能为负值。
√× 3.对二级反应来说,反应物转化同一百分数时,若反应物的初始浓度愈低,则所需时间愈短。
√× 4.对同一反应,活化能一定,则反应的起始温度愈低,反应的速率系数对温度的变化愈敏感。
√× 5. Arrhenius活化能的定义是。
√× 6.若反应A®Y,对A为零级,则A的半衰期。
二、选择题选择正确答案的编号:某反应,A → Y,其速率系数k A=6.93min-1,则该反应物A的浓度从1.0mol×dm-3变到0.5mol×dm-3所需时间是:(A)0.2min;(B)0.1min;(C)1min;(D)以上答案均不正确。
某反应,A → Y,如果反应物A的浓度减少一半,它的半衰期也缩短一半,则该反应的级数为:(A)零级;(B)一级;(C)二级;(D)以上答案均不正确。
三、填空题在以下各小题的“1.某化学反应经证明是一级反应,它的速率系数在298K时是k=(2.303/3600)s-1,c0=1mol×dm-3。
(A)该反应初始速率u0为(B)该反应的半衰期t1/2(C)设反应进行了1h,在这一时刻反应速率u1为2.只有一种反应物的二级反应的半衰期与反应的初始浓度的关系为3.反应A → B+D中,反应物A初始浓度c A,0=1mol×dm-3,初速度u A,0=0.01mol×dm-3×s-1,假定该反应为二级,则其速度常数k A为t1/2为。
物理化学—动力学练习题及参考答案1
动力学1A 一、选择题 1. 连串反应 Ak 1Bk 2C 其中 k 1= 0.1 min -1, k 2= 0.2 min -1,假定反应开始时只有 A ,且浓度为 1 mol ·dm -3 ,则 B 浓度达最大的时间为: ( )(A) 0.3 min (B) 5.0 min (C) 6.93 min (D) ∞ 2. 平行反应 Ak 1B (1); Ak 2D (2),其反应 (1) 和(2) 的指前因子相同而活化能不同,E 1为 120 kJ ·mol -1,E 2为 80 kJ ·mol -1,则当在 1000K 进行时,两个反应速率常数的比是: ( )(A) k 1/k 2= 8.138×10-3 (B) k 1/k 2= 1.228×102(C) k 1/k 2= 1.55×10-5 (D) k 1/k 2= 6.47×104 3. 如果臭氧 (O 3) 分解反应 2O 3→ 3O 2的反应机理是: O 3→ O + O 2 (1) O + O 3→ 2O 2 (2) 请你指出这个反应对 O 3而言可能是: ( )(A) 0 级反应 (B) 1 级反应 (C) 2 级反应 (D) 1.5 级反应4. 化学反应速率常数的 Arrhenius 关系式能成立的范围是: ( ) (A) 对任何反应在任何温度范围内 (B) 对某些反应在任何温度范围内 (C) 对任何反应在一定温度范围内 (D) 对某些反应在一定温度范围内5. 如果反应 2A + B = 2D 的速率可表示为:r = -12d c A /d t = - d c B /d t = 12d c D /d t则其反应分子数为: ( )(A) 单分子 (B) 双分子 (C) 三分子 (D) 不能确定3 (A) kp H 23 p N 2 (B) kp H 22p N 2(C) kpH2pN2(D) kpH2pN227. 在反应 A k1Bk2C,Ak3D 中,活化能E1> E2> E3,C 是所需要的产物,从动力学角度考虑,为了提高 C 的产量,选择反应温度时,应选择: ( )(A) 较高反应温度 (B) 较低反应温度(C) 适中反应温度 (D) 任意反应温度8. [X]0 [Y][Z] 增加 0.0050 mol·dm-3所需的时间/ s0.10 mol·dm-3 0.10 mol·dm-3 720.20 mol·dm-3 0.10 mol·dm-3 180.20 mol·dm-3 0.05 mol·dm-3 36对于反应 X + 2Y → 3Z,[Z] 增加的初始速率为: ( )(A) 对 X 和 Y 均为一级 (B) 对 X 一级,对 Y 零级(C) 对 X 二级,对 Y 为一级 (D) 对 X 四级,对 Y 为二级9. 一级反应,反应物反应掉 1/n所需要的时间是: ( )(A) -0.6932/k (B) (2.303/k) lg[n/(n-1)](C) (2.303/k) lg n (D) (2.303/k) lg(1/n)10. 关于反应速率理论中概率因子P的有关描述,不正确的是: ( )(A) P与∆≠S m有关(B) P体现空间位置对反应速率的影响(C) P与反应物分子间相对碰撞能有关(D) P值大多数<1,但也有>1的二、填空题12. 60Co广泛用于癌症治疗, 其半衰期为5.26 a (年), 则其蜕变速率常数为:_________________, 某医院购得该同位素20 mg, 10 a后剩余 ______________mg。
物理化学动力学测试卷
,
得此结论的理由是 基元反应的反应级数等于反应分子数
。
2.对峙反应 A
B,其正反应的速率可表示为: r 正=k1[A]
;逆
反应的速率为: r 逆=k-1[B] ,该对峙反应的净速率可表示为: r= r 正-r 逆
=k1[A]- k-1[B] ;当反应达到平衡时,正、逆反应速率常数之间的关系可表示为
k1[A]- k-1[B] 或 k1/ k-1 = [B]/ [A] =K
1
《动力学部分》题库及题解
一、填空题:
1.何为具有简单级数的反应:反应速率只与浓度有关,且组分级数和反应总级数
为零或正整数 ,某反应 A+B=P 为基元反应,则该反应的反应级数为: 二级 ,
该反应的反应速率与反应物浓度的关系可表示为 r=k[A][B]
,得此关系
的理由是 基元反应遵守质量作用定律 ,该反应的分子数为: 二
反应是……( D)
A.一级反应
B.二级反应
C.零级反应
D.3/2 级反应
∵3/2 级反应的 t = 2/k([A]01/2-[A]1/2/[A]01/2[A]1/2) t1/t 2=2.22≈2
10、若某反应进行完全所需的时间是有限的,且等于 c0/k,则此反应为……(C )
A.一级反应
B.二级反应
是:测 不同温度下的速率常数 k ,作 lnk~1/T 关系图,通过斜率求
得活化能。
4.某气体反应 A+B—→3C 的速率方程为 r ==kCαACβB,为确定α、β值在常温 下进行实验,当初始压力为 PA,0=102Pa,PB,0=105Pa 时,作反应的 lnPA~t(时间) 图为一直线,当初始压力为 PA,0= PB,0=5×102Pa 时,仍作反应的 lnPA~t 图仍为一 直线,则α= 1 ,β= 0 。(lnc~t 成直线关系的是一级反应)
化学动力学试题及答案
化学动力学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 化学动力学研究的对象是:A. 化学反应的平衡状态B. 化学反应的速率C. 反应物的物理性质D. 反应物的化学性质答案:B2. 反应速率常数k的单位是:A. mol/(L·s)B. mol/(L·min)C. mol/(L·h)D. mol/(L·d)答案:A3. 下列哪项不是影响化学反应速率的因素?A. 反应物浓度B. 温度C. 催化剂D. 反应物的化学式答案:D4. 零级反应的速率与反应物浓度的关系是:A. 正比B. 反比C. 无关D. 指数关系答案:C5. 一级反应的速率方程式是:A. v = k[A]B. v = k[A]^2C. v = k[A]^0D. v = k[A]^1/2答案:A6. 温度升高,反应速率常数k的变化趋势是:A. 减小B. 增大C. 不变D. 先增大后减小答案:B7. 催化剂对化学反应速率的影响是:A. 降低反应速率B. 提高反应速率C. 改变反应的平衡位置D. 改变反应的热力学性质答案:B8. 反应速率的单位是:A. mol/(L·s)B. mol/(L·min)C. mol/(L·h)D. mol/(L·d)答案:A9. 反应速率的测定方法不包括:A. 光谱法B. 电化学法C. 重量法D. 温度计法答案:D10. 反应速率的快慢与下列哪项无关?A. 反应物的浓度B. 反应物的表面面积C. 反应物的化学性质D. 反应物的物理状态答案:C二、填空题(每空1分,共20分)1. 反应速率是指单位时间内反应物或生成物的___________。
答案:浓度变化量2. 反应速率常数k与反应物的浓度无关,只与反应的___________有关。
答案:本质特性3. 零级反应的速率方程式为v = k,其中v表示___________。
答案:反应速率4. 一级反应的半衰期与反应物的初始浓度___________。
第三章 化学反应动力学的计算
第三章 化学反应动力学的计算化学反应的速度各不相同,有的反应速度极快,只要几个毫微秒就达到平衡(接近扩散速度,如无机酸碱中和),有的反应速度极慢,几乎看不到变化(如自然界的某些变化)。
大部分有机化学反应可用常规方法测量,对某些快速反应则可用停留法、驰豫法等测量。
不论反应速度的快慢,动力学方程都是类似的。
一、化学反应动力学方程反应物浓度随时间的变化绝大部分不是线性关系,而是一条曲线,见图3-1。
反应速度公式可用微分方程来表示。
具有简单级数的化学反应的反应速度公式可用积分式表示:一级 如:0AA1Adc A C =a, -=k c dt 生成物:,㏑C A =㏑a –K 1t 二级 A+A →产物 C A 0=a 2A 2A 2A d c 11-k C , =+k t d t c a对于反应 1-1k k A B 这一可逆反应初始条件 t=0 a 0 时间t 时 t=t a-x x达到平衡时,B 的浓度为X e ,则可逆反应的速度积分式为: 级数:1-1 1-10k A A e e 1A -1B k 0e 0C =a dc x xA B=-k C +k C : =kt dt a x -xC =0ln 1-21-10Ak0A e e e B 1A -1B C k e e 0CC =a dc x ax +x(a-x )A B+C C =0=-k C +k C C : =kt dt 2a-x a(x -x)C =0ln 二、常微分方程的解化学反应动力学方程是用微分方程表示的,对于简单的反应,可直接求得微分方程的解。
微分方程:()(1)(,,,......)......(1)n n y f x y y y -'=在区间a<x<b 的解,是指()y x ϕ=,这样一个函数,在所述区间内存在导数()(),(),......()n x x x ϕϕϕ'''。
且对于区间a<x<b 内的每一个x ,等式(1)都成立。
化学反应动力学考题及答案
研究生课程考试成绩单(试卷封面)任课教师签名:日期:注:1. 以论文或大作业为考核方式的课程必须填此表,综合考试可不填。
“简要评语”栏缺填无效。
2. 任课教师填写后与试卷一起送院系研究生秘书处。
3. 学位课总评成绩以百分制计分。
第一部分1.简答题(1)简述化学反应动力学与化学反应热力学、化学反应工程的关系。
答:化学反应动力学与化学反应热力学是综合研究化学反应规律的两个不可缺少的重要组成部分。
由于二者各自的研究任务不同,研究的侧重而不同,因而化学反应动力学与化学反应热力学既有显著的区别又互有联系。
化学反应热力学特别是平衡态热力学是从静态的角度出发研究过程的始态和终态,利用状态函数探讨化学反应从始态到终态的可能性,即变化过程的方向和限度,而不涉及变化过程所经历的途径和中间步骤。
所以,化学反应热力学不考虑时间因素,不能回答反应的速率历程。
因此,即使一个反应在热力学上是有利的,但如果在动力学上是不利的,则此反应事实上是不能实现的。
因此,要开发一个新的化学过程,不仅要从热力学确认它的可能性,还要从动力学方面研究其反应速率和反应机理,二者缺一不可。
从研究程序来说,化学反应热力学研究是第一位的,热力学确认是不可能的反应,也就没有必要再进行动力学的研究。
显然只有对热力学判定是可能的过程,才有进行动力学研究的必要条件。
(2)简述速控步、似稳态浓度法、似平衡浓度法的适用条件及其应用。
答:速控步:连续反应的总反应的速率决定于反应速率常数最小的反应步骤——最难进行的反应,称此为决定速率的步骤。
此结论也适应于一系列连续进行的反应;而且要满足一个条件即反应必须进行了足够长的时间之后。
似稳态浓度法:是对于不稳定中间产物的浓度的一种近似处理方法,视之近似看作不随时间变化,不仅常用于连续反应,对于其他类似的反应只要中间物不稳定,也可适用。
似平衡浓度法:在一个包括有可逆反应的连续反应中,如果存在速控步,则可以认为其他各反应步骤的正向、逆向间的平衡关系可以继续保持而不受速控步影响,且总反应速率及表观速率常数仅取决于速控步及它以前的反应步骤,与速控步以后的各步反应无关。
化学反应动力学考题及答案
研究生课程考试成绩单(试卷封面)任课教帅签名:日期:注:1. U论文或大作业为考核方式的课程必须境此表,综合考试可不境。
"简要评iS”栏缺填无效。
2•任课教帅填写后与试卷一起送院系研究生穆书处。
3.学位课总评IO以百分翎it分。
第_部分1•閒苔題(1)简述化学反应和力学与化学反陋飲力学、化学反应工相的关系。
答:化学反侦动力学与化学反陋热力学是嫁合研究化学反应规律的两个不可確少的車要级爪跚什。
由于二者各自的研充ff务不同,研究的!《钢而不同,回面化学反应动力学与化学反应热力学既有!?普的区購Q互有取系。
化学反应热力学将别是平的态热力学是态的角度出发研究il棺的始态和终态,利用妆态函数棵讯化学反应M 始态到终态的可能性,即变化过材的方向和!®厦,而不涉及变化过椁两蛉丽的途径和中冋步骤。
两以,化学反应热力学不考虑附同困素,不能回笞反应的逮率历程。
Silt,即便一个反应在热力学上是有利的,f«血果在动力学上是不利的,叫lit反应爭实上是不能实现的。
Sit,要开发一个薪的化学过程,不位娶J!热力学晞认E的可能性,还要从动力学方面W究具反应速率和反应HI理,二者缺一不可。
M研究椁序来说,化学反应热力竽研究是弟一位的,澳力学确从是不可能的反应,也就没有必要再i!行和力学的研究。
显然只有对热力学列定是可能的过棺,才有直仃动力学讯究的必要条件。
(2)简述速控步、血兒态浓度迭、la平働浓度法的适用条件及其应用.苔:速腔步:连赣反应的恵反应的速率决定干反应速率朮数最小的反应步骤一一fiiftifin的反应,林此为决定速率的步骤。
lit站论也适陋于一系列if续进存的反应;而目要満足一个条件即反应必须述行了足阳长的时同之后。
0息态浓度进:是对干不稳定中何产物的浓H的一种近纵处理方法,視2近级看作不师时同变化,不位常用于连续反冈,对干其他类3的反应只要中阿物不稳定,也可适用。
0平働浓度进:在一个包牯有M逆反陋的il续反应中,如果存在連捋步,QIIRJJ1从为其他各反应步骤的正向、通向同的平葡关系可以纵续保苻而不受速挣涉翻$,目恵反应速率及表理速率術散仅凤决干逮梓步员EJ1前的反侦垢骤,与速押步J1后的各步反应无关。
化学反应动力学的练习题
化学反应动力学的练习题化学反应动力学是研究反应速率和反应的速率规律的学科。
这个领域的重要内容就是解决反应速率与温度、浓度、催化剂等因素的关系。
本篇文章将结合一些练习题,来说明化学反应动力学的相关概念和计算方法。
一、题目解析1. 硫酸铁(III)催化硫代硫酸钠分解的反应:2NaSSO3 + 2H2SO4 → 3SO2 + 2Na2SO4 + H2O它的速率方程为:v = k[H2SO4]m[NaSSO3]n,已知当[H2SO4]=0.2mol/L,[NaSSO3]=0.1mol/L时,反应速率为2.25mol/L·min。
请问该反应的速率常数 k、反应级数 m 和 n 分别为多少?二、解答过程在解答该练习题之前,我们首先需要了解速率常数、反应级数和速率方程的概念。
速率常数:表示反应速率与反应物浓度关系的比例常数,用符号 k表示。
反应级数:根据反应物浓度与速率之间的关系,确定反应速率方程的指数值。
速率方程:表示反应速率与反应物浓度之间的关系式。
对于题目中给出的反应速率方程:v = k[H2SO4]m[NaSSO3]n,已知当[H2SO4]=0.2mol/L,[NaSSO3]=0.1mol/L时,反应速率为2.25mol/L·min。
我们可以根据题目给出的数据,利用速率方程求解:v = k[H2SO4]m[NaSSO3]n二次代入已知条件:2.25 = k × (0.2)m × (0.1)n ----(1)为了确定每个指数的值,我们需要利用不同条件下的反应速率数据来进行消元计算。
考虑尝试不同的条件,我们可以重复着这一过程直到找到一个关系成立的组合。
假设此时反应速率为 v₁:v₁ = k × (c₁[NaSSO3]) × (c₂[H2SO4]) ----(2)将条件1代入方程2,我们得到:2.25 = k × (0.2/c₂ )m × (0.1/c₁ )n ----(3)为了方便计算,我们可以将等式两边取对数:log(2.25) = log(k) + mlog(0.2/c₂) + nlog(0.1/c₁) ----(4)继续进行计算,可得:log(2.25) = log(k) + -log(c₂)/log(5) + (log(0.1) - log(c₁))/log(10) ----(5)整理方程,我们可以得到:log(k) = log(2.25) + log(c₂)/log(5) - (log(0.1) - log(c₁))/log(10) ----(6)根据已知条件,我们可以计算出 c₁和 c₂的值,将其代入方程6中求解 log(k)。
化学反应动力学测试
化学反应动力学测试当然可以,以下是根据标题“化学反应动力学测试”设计的20道试题,包括选择题和填空题:1. 什么是化学反应动力学的研究对象?- A. 反应速率- B. 反应机制- C. 反应平衡- D. 反应物质的种类2. 反应速率是指单位时间内反应物消耗的量。
通常用什么单位表示反应速率?- 答案:___________3. 下列哪个因素不会影响化学反应的速率?- A. 温度- B. 反应物质的浓度- C. 反应容器的颜色- D. 催化剂的添加4. 当温度升高时,化学反应速率通常会如何变化?- 答案:___________5. 哪种类型的催化剂不参与反应本身?- 答案:___________6. 对于一级反应,下列哪个陈述是正确的?- A. 反应速率与浓度无关- B. 反应速率与浓度成正比- C. 反应速率与浓度成反比- D. 反应速率与浓度成平方关系7. 确定反应级数的实验方法是什么?- 答案:___________8. 下列哪个因素不会影响催化剂的活性?- A. 温度- B. pH值- C. 压力- D. 催化剂的形状9. 什么是反应的活化能?- 答案:___________10. 在反应速率的表达式中,指数n表示什么?- 答案:___________11. 什么是反应速率常数k?- 答案:___________12. 阶段性的反应动力学表示什么?- 答案:___________13. 以下哪一项不是影响化学反应速率的因素?- A. 压力- B. 反应物的形状- C. 光照- D. 反应物的体积14. 反应速率与反应物浓度之间的关系可以通过什么法则来描述?- 答案:___________15. 当反应物浓度增加时,反应速率通常会如何变化?- 答案:___________16. 二级反应的速率方程式中,通常表现为什么形式?- 答案:___________17. 催化剂如何影响化学反应?- 答案:___________18. 确定反应级数时,哪种实验数据是必需的?- 答案:___________19. 什么是反应的表观活化能?- 答案:___________20. 下列哪个因素最大程度地影响催化剂的效率?- A. 温度- B. 反应物浓度- C. 催化剂浓度- D. 反应物种类。
反应动力学 习题及答案
反应动力学 习题一、判断题:1、催化剂只能改变反应的活化能,不能改变反应的热效应。
.........................( )2、质量作用定律适用于任何化学反应...............................................( )3、反应速率常数取决于反应温度,与反应物、生成物的浓度无关。
................( )二、选择题:1.若 反 应:A + B → C 对 A 和 B 来 说 都 是 一 级 的, 下 列 叙 述 中正 确 的 是....( )。
(A) 此 反 应 为 一 级 反 应;(B) 两 种 反 应 物 中, 当 其 中 任 一 种 的 浓 度 增 大 2 倍, 都 将 使 反 应 速 率 增 大 2 倍;(C) 两 种 反 应 物 的 浓 度 同 时 减 半, 则 反 应 速 率 也 将 减 半;(D) 该 反 应 速 率 系数 的 单 位 为 s -1。
2. 反 应 A + B → 3D 的 E a ( 正 ) = m kJ·mol -1,E a ( 逆 ) = n kJ·mol -1, 则 反 应 的△r H m = ............ ( )。
(A) (m -n ) kJ·mol -1; (B) (n -m ) kJ·mol -1; (C) (m -3n ) kJ·mol -1; (D) (3n -m ) kJ·mol -1。
3. 下 列 关 于 催 化 剂 的 叙 述 中, 错 误 的 是................................................( )。
(A) 在 几 个 反 应 中, 某 催 化 剂 可 选 择 地 加 快 其 中 某 一 反 应 的 反 应 速 率;(B) 催 化 剂 使 正、 逆 反 应 速 率 增 大 的 倍 数 相 同;(C) 催 化 剂 不 能 改 变 反 应 的 始 态 和 终 态;(D) 催 化 剂 可 改 变 某 一 反 应 的 正 向 与 逆 向 的 反 应 速 率 之 比。
化学反应动力学 - 题目_答案版
B
计算题
r = r正 – r逆
k1 = (1 / t ) ln (c0 / c)
lnk = lnA – ( Ea /( R*T) ) t1/2 = ln2 / k1
改变物质数量比例的方法测定反应级数:
x=2
y=1
(n不等于1)
稳态近似法 平衡假设近似法
1.5级反应
无简单的反应级数
(C)二级
(D) 零级
半衰期法测定反应级数: t1/2 = A (1 / an-1) (n不为1)
t1/2 / t1/2’ = (a’ / a) n-1
C
平行反应的特点: 速率常数之比等于生成物的数量之比 ( k1 / k2 = x1 / x2) 两个都是一级反应时 :速率常数是两个平行反应速率常数的加和
(A) 零级
(B) 1.5级
(C)二级
(D) 一级
半衰期:
一级反应:t1/2 = ln2 / k1 二级反应 初始浓度一致:t1/2 = 1 / ( k2*c0 ) 零级反应:x = k0 * t
6. 某反应在起始物浓度下降一半时,其半衰期也缩短一半,则该反应级 数为 ( D)
(A) 一级
(B) 1.5级
化学反应动力学习题课选择题a单分子反应有一个起始浓度相等的二级反应当反应物消耗13时的时间为10min若再消耗13所需的时间为10min20min30min50min对于起始浓度相等的二级反应
化学反应动力学
习题课
选择题
(A) 一级
(A)单分子反应
(B) 二级
(B) 双分子反应
(C) 三级
(C) 三分子反应
(A) 10 min
(B) 20 min
(C) 30 min
【2019年整理】化学反应动力学习题(可打印修改) (2)
二、 选择题 1.(C);2.(B);
三、 填空题 1. 一、是非题 下列各题中的叙述是否正确?正确的选“√”,错误的选“×”。
√ × 1. 设对行反应正方向是放热的,并假定正、逆都是元反应,则升高温度更利 于增大正反应的速率系数。
√ × 2.若反应 A
Y,对 A 为零级,则 A 的半衰期
。
二、选择题
2. 3. kA=0.01 mol-1×dm3×s-1 t1/2=100 s
4. t1/2=15min 5. k(310K)/k(300K)=25.36
1. 二甲醚的气相分解是一级反应:CH3OCH3(g)
CH4(g)+ H2(g) + CO(g)
504℃时把二甲醚充入真空的定容反应器内,测得时间 t 时总压力 pt, 总数据如下:
N2O2 (快);
N2O2+O2
2NO2 (慢)。
又已知 2NO
U Δ N2O2 的 r m <0。试导出总反应的动力学方程式,并解释其反应级数及
对比实验 1, 2:
B 过量: 实验 1: 实验 3
则 b=2。
两式相除,得 4=4×2a-1,则 a=1。反应速率方程为:-dpA/dt=kApApB2
由实验 1 数据,
=1.13×10-10 Pa2×h-1。
4.[题解]:(1)据 Arrhenius 方程的不定积分式: 给 kA=f(T)的经验式对比,得
在以下各小题的“
”处填上答案。
1.链反应的一般步骤是(i)
;(ii)
;(iii)
。
答案:一、是非题 1. √; 2. √;
二、选择题 1.(B); 2.(B); 3.(C);
三、填空题 1.链的引发 链的传递 链的终止
(完整版)化学动力学习题及答案
第一部分:1.对元反应A+2B→C,若将其反应速率方程写为下列形式, 则k A 、k B 、k C 间的关系应为:( )A k A = kB = kC B k A =2 k B = k C C k A =1/2 k B = k C [解]C ,反应速率之比r A :r B :r C =1:2:1,k A :k B :k C=1:2:12.某反应,无论反应物初始浓度为多少, 在相同时间和温度时, 反应物消耗的浓度为定值,此反应是A 负级数反应B 一级反应C 零级反应D 二级反应 [解]C ,一级反应积分速率方程C A ,0-C A =kt ,反应物浓度的消耗C A ,0-C A 就是与k 和t 有关,k 和温度有关,当温度和时间相同时,反应物浓度的消耗是定值。
3.关于反应级数的各种说法中正确的是 A 只有基元反应的级数是正整数 B 反应级数不会小于零C 反应总级数一定大于对任一反应物级数D 反应级数都可通过实验来确定 [解]D ,4.某反应,A→Y,其速率系数k A =6.93min -1,则该反应物A 的浓度从1.0mol ×dm -3变到0.5 mol ×dm -3所需时间是( )A 0.2minB 0.1minC 1min[解]B ,从速率系数的单位判断是一级反应,代入积分速率方程,0lnA AC kt C =,1ln6.930.5t =,t=0.1min 。
5.某反应,A→Y,如果反应物A 的浓度减少一半,它的半衰期也缩短一半,则该反应的级数为( )A 零级B 一级C 二级[解]A ,半衰期与浓度成正比,所以是零级反应。
6.某化学反应的速率常数为2.0mol ·l -1·s -1,该化学反应的级数为 A.1 B.2 C.0 D.-1 [解]C ,从速率常数的单位判断是零级反应。
7.放射性Pb 201的半衰期为8小时,1克放射性Pb 201经24小时衰变后还剩 A.1/3g B.1/4g C.1/8g D.0gBA B B d d c c k t c =-B A C C d d c c k t c =B A A A d d c c k t c =-[解]C ,放射性元素的衰变是一级反应,通过半衰期公式12ln 2t k =,ln 28k =,再代入一级反应积分速率方程,,0lnA AC ktC =,起始浓度为1g ,1ln 2n*248A C =,18A C g =。
化学动力学习题及答案
第一部分:1.对元反应A+2B→C,若将其反应速率方程写为下列形式, 则k A 、k B 、k C 间的关系应为:( )A k A = kB = kC B k A =2 k B = k C C k A =1/2 k B = k C [解]C ,反应速率之比r A :r B :r C =1:2:1,k A :k B :k C=1:2:12.某反应,无论反应物初始浓度为多少, 在相同时间和温度时, 反应物消耗的浓度为定值,此反应是A 负级数反应B 一级反应C 零级反应D 二级反应 [解]C ,一级反应积分速率方程C A ,0-C A =kt ,反应物浓度的消耗C A ,0-C A 就是与k 和t 有关,k 和温度有关,当温度和时间相同时,反应物浓度的消耗是定值。
3.关于反应级数的各种说法中正确的是 A 只有基元反应的级数是正整数 B 反应级数不会小于零C 反应总级数一定大于对任一反应物级数D 反应级数都可通过实验来确定 [解]D ,4.某反应,A→Y,其速率系数k A =6.93min -1,则该反应物A 的浓度从1.0mol ×dm -3变到0.5 mol ×dm -3所需时间是( )A 0.2minB 0.1minC 1min[解]B ,从速率系数的单位判断是一级反应,代入积分速率方程,0lnA AC kt C =,1ln6.930.5t =,t=0.1min 。
5.某反应,A→Y,如果反应物A 的浓度减少一半,它的半衰期也缩短一半,则该反应的级数为( )A 零级B 一级C 二级[解]A ,半衰期与浓度成正比,所以是零级反应。
6.某化学反应的速率常数为2.0mol ·l -1·s -1,该化学反应的级数为 A.1 B.2 C.0 D.-1 [解]C ,从速率常数的单位判断是零级反应。
7.放射性Pb 201的半衰期为8小时,1克放射性Pb 201经24小时衰变后还剩 A.1/3g B.1/4g C.1/8g D.0gBA B B d d c c k t c =-B A C C d d c c k t c =B A A A d d c c k t c =-[解]C ,放射性元素的衰变是一级反应,通过半衰期公式12ln 2t k =,ln 28k =,再代入一级反应积分速率方程,,0lnA AC ktC =,起始浓度为1g ,1ln 2n*248A C =,18A C g =。
化学反应动力学练习题1
化学反应动力学练习题一、计算题1.340K时N2O5分解反应有如下实验数据时间0 60 120 180 240c (N2O5)/mol·L-10.160 0.113 0.080 0.056 0.040求60s内和120s到240s的平均速率。
2.某基元反应A(g)+2B(g) D(g)+E(g),某温度下,将一定量的A和B通入一定体积的容器中。
(1)当A和B各消耗50%时反应速率为起始率的几倍?(2)在恒温下,将容器的体积减少一半时反应速率是起始速率的多少倍?3.一定温度下反应CO(g)+Cl2 (g) COCl2有下列实验数据时间初始速率/mol-1·ls-1 CO Cl20.100.10 1.20×10-20.0500.10 6.00×10-30.0500.050 2.13×10-3求(1)反应级数;(2)速率方程;(3)速率常数。
4.反应N2O52NO2+21O2速率常数随温度变化的实验数据如下,求该反应的活化能。
T/K273 298 308 318 328 338k/s-17.87×10-7 3.46×10-5 1.35×10-4 4.98×10-4 1.50×10-3 4.87×10-35.反应CO(CH2COOH)2CH3COCH3+2CO2,在283K时速率常数k为 6.48×10-3 mol·L-1·min-3,在333K时速率常数k为3.29mol·L-1·min-1。
求303K 时反应的速率常数。
6.密闭容器中进行的某基元反应A(g)+2B(g) 2C(g)当反应物的起始浓度分别为cA =0.2mol·L-1,cB=0.3mol·L-1时的反应速率为0.72mol·L-1·s-1,若温度不变增大反应物浓度,使 cA=1.2mol·L-1,cB=0.6mol·L-1,此时反应速率多大?为原来反应速率的多少倍?7.某温度下反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的实验数据如下:初始浓度/mol·L-1初始速率/mol·L-1·s-1 c(NO)C(O2)1 2 30.0200.0100.0100.0200.0200.0102.0×10-25.0×10-32.5×10-3(1)写出该反应的速率方程式并指出反应级数;(2)计算速率常数;(3)当c(NO)=0.15mol·L-1,c(O2)=0.080 mol·L-1时反应速率是多少?8.反应C2H6→ C2H4+ H2,开始阶段反应级数近似为3/2级,910 K时速率常数为1.13 dm3/2·。
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2
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第三章
考题精讲
元素部分
一、单选题 1.实验室配制 SnCl2、SbCl3 等溶液必须先用少量盐酸溶解,才能配成澄清溶液,这是由于以下哪 种原因引起的( A.同离子效应 A.CuS A.H3BO3 A.KI A.HCN-NaCN C.+NH3CH2COOH-NH2CH2COO A.Fe 二、填空题 1.根据酸碱质子理论, CO32 是________ (填 “酸” 或 “碱” ) , 其共轭酸是________; H2PO4 是________
5.在下列各组酸碱组分中,属于共轭酸碱对的是(
6.下列试剂不能与 FeCl3 溶液反应的是( B.Cu
(填“酸性” 、 “碱性”或“两性” )物质,它的共轭酸是________,它的共轭碱是________。 2.在 0.10 mol·L 1HAc 溶液中,浓度最大的物种是________,浓度最小的物种是________热过程,无非体积功 ③恒压下绝热膨胀 ④恒温下绝热膨胀 A.①④ B.②③ ) 。 B.水蒸气的生成热即是氢气的燃烧热 D.水蒸气的生成热即是氧气的燃烧热 ) 。 C.﹣﹢﹣ D.﹣﹢﹢ ) 。 C.③④ D.①②
4.下列说法中正确的是(
A.水的生成热即是氢气的燃烧热 C.水的生成热即是氧气的燃烧热 A.﹢﹣﹣ B.﹢﹢﹣
D.Fe(CN)63
_
) 。 B.[HgCl4]2->[HgF4]2- D.[Cu(NH3)4]2+>[Zn(NH3)4]2+
C.[AlF6]3 >[AlBr6]3
-
-
三、填空题 1.配合物 K3[A1(C2O4)3]的配位数为________,配位原子为________,命名为________________。 2.配合物 Fe(CO)5 的配位数为________,配位原子为________,命名为________________。 四、判断题 根据晶体场理论, 推测[Fe(H2O)6]2+与[Fe(H2O)6]3+二者中, [Fe(H2O)6]3+的晶体场分裂能较大。 ( )
单位时间内单位面积上碰撞器壁的分子数
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实用文库汇编之研究生课程考试成绩单(试卷封面)任课教师签名:日期:注:1. 以论文或大作业为考核方式的课程必须填此表,综合考试可不填。
“简要评语”栏缺填无效。
2. 任课教师填写后与试卷一起送院系研究生秘书处。
3. 学位课总评成绩以百分制计分。
第一部分1.简答题(1)简述化学反应动力学与化学反应热力学、化学反应工程的关系。
答:化学反应动力学与化学反应热力学是综合研究化学反应规律的两个不可缺少的重要组成部分。
由于二者各自的研究任务不同,研究的侧重而不同,因而化学反应动力学与化学反应热力学既有显著的区别又互有联系。
化学反应热力学特别是平衡态热力学是从静态的角度出发研究过程的始态和终态,利用状态函数探讨化学反应从始态到终态的可能性,即变化过程的方向和限度,而不涉及变化过程所经历的途径和中间步骤。
所以,化学反应热力学不考虑时间因素,不能回答反应的速率历程。
因此,即使一个反应在热力学上是有利的,但如果在动力学上是不利的,则此反应事实上是不能实现的。
因此,要开发一个新的化学过程,不仅要从热力学确认它的可能性,还要从动力学方面研究其反应速率和反应机理,二者缺一不可。
从研究程序来说,化学反应热力学研究是第一位的,热力学确认是不可能的反应,也就没有必要再进行动力学的研究。
显然只有对热力学判定是可能的过程,才有进行动力学研究的必要条件。
(2)简述速控步、似稳态浓度法、似平衡浓度法的适用条件及其应用。
答:速控步:连续反应的总反应的速率决定于反应速率常数最小的反应步骤——最难进行的反应,称此为决定速率的步骤。
此结论也适应于一系列连续进行的反应;而且要满足一个条件即反应必须进行了足够长的时间之后。
似稳态浓度法:是对于不稳定中间产物的浓度的一种近似处理方法,视之近似看作不随时间变化,不仅常用于连续反应,对于其他类似的反应只要中间物不稳定,也可适用。
似平衡浓度法:在一个包括有可逆反应的连续反应中,如果存在速控步,则可以认为其他各反应步骤的正向、逆向间的平衡关系可以继续保持而不受速控步影响,且总反应速率及表观速率常数仅取决于速控步及它以前的反应步骤,与速控步以后的各步反应无关。
对于综合反应进行简化处理的方法有:①对于平行反应,总反应速率由快步反应确定;②对于连续反应,总反应速率由慢步反应确定,一般把中间物质视为不稳定化合物,采用似稳态浓度法处理;③对于可逆反应,总反应速率即为净反应速率,由正、逆反应速率确定,在反应进行足够长时间后,假定反应达到平衡,采用似平衡法处理。
(3)简述平行反应、连续反应、可逆反应、自催化反应的主要反应动力学特征。
答:平行反应:若某一组作为反应产物同时参加两个或两个以上基元反应时,此复杂反应称为平行反应。
主要特征如下:①平行反应速率取决于快步反应;②平行反应表现活化能量,其所含诸反应的微分活化能对反应速率常数的带权平均值;③高温时,表现反应速率常数与活化能均由指前因子和活化能都较小的反应来确定;④平行反应中计量方程的反应物部分相同,且反应级数也相同,则产物量之比等于反应速率常数之比,即反应过程中各产物数量之比恒定,可适当选择催化剂或调节温度提高目标产物的数量;不同级次平行反应,随时间推移对低级次反应有利;多组元平行反应中,选择性大小将同时决定于各反应速率常数和所用组元的相对量。
连续反应:若某一组元一方面作为某基元反应的产物生成,同时又作为另外基元反应的反应物而消耗且不再生,此称为连续反应。
一级连续反应的特征有:①总反应速率决定于反应速率最小的反应步骤,即速控步;②连续反应中有不稳定中间产物生成可采用似稳态浓度法。
可逆反应:正逆反应都以显著速度进行的反应。
主要特征如下:①净反应速率等于正逆反应之差,当平衡时,净反应速率为零;②反应平衡常数为正逆反应速率常数之比,取决于温度;③对于可逆吸热反应,升高温度,平衡常数增大,平衡正向移动,对于可逆放热反应,升高温度,平衡常数减小,平衡反向移动;④反应物或产物浓度对正逆反应速率均有影响,但不能改变平衡常数;⑤反应程度受反应热力学平衡条件限制。
自催化反应:指的是反应产物本身具有催化作用能加速反应的进行。
主要特征如下:①反应速率同时受反应物浓度及产物浓度的影响;②自催化反应必须加入微量产物才能启动,在反应初始阶段有一个速率由小到大的启动过程;③自催化反应过程中会有一个最大反应速率出现。
(4)简述气液反应的类型及其动力学特征。
答:气液反应有以下类型:①极慢反应过程:气相组分由气相主体向气液相界面的扩散速率及由相界面向液相主体的扩散速率远大于该组分的反应消耗速率,以致可以忽略该组分在气液膜中的传质阻力,整个过程由化学反应过程步骤控制。
②慢反应过程:气相组分由气相主体向气液相界面的扩散速率及由相界面向液相主体的扩散速率远大于该组分的反应消耗速率,但尚未达到可以忽略该组分在气液膜中的传质阻力的程度,化学反应主要在液相主体发生,可忽略液膜内的反应。
③中速反应:反应在液膜及液相主体中均有发生,即不可忽略液膜内的反应。
④快速反应:反应在液膜中进行,气相组份在液膜内已完全消耗掉,液相主体中没有气相主体,可以忽略液相主体中进行的反应。
⑤瞬时反应:气液反应速率远大于反应组份在气液两侧膜内的传质速率,以致在液膜内反应组分不能共存,反应在液膜内的某个面上进行,反应面在液膜内的位置取决于气相组份分压、液相组份浓度。
(5)简述在气固反应动力学实验研究中,如何消除内、外扩散的影响。
答:先要进行预实验,确定合适的气流速度,固相催化剂粒径不等,第一步先进行内扩散消除实验,对不同粒径大小的催化剂进行反应动力学研究,取反应速率最大的相应粒径,即消除内扩散影响;采用内扩散消除实验所确定的固相粒径在不同进气流速下进行外扩散消除实验,取最大反应速率相应进气流速即可消除外扩散的影响。
2.(1)试设计采用热天平研究煤气化反应或煤燃烧反应动力学参数的实验方法。
解:煤气化反应的主要步骤:22H O CH CO +→+用热重法测定反应动力学参数,设置时间间隔是△t=0.5min ,记下热重仪的读数:通过改变水蒸气流量,得到不同的水蒸气反应浓度c 1、c 2、c 3。
当流量不同时,反应器中速率不同。
分别测三个浓度下热重仪读数随时间的变化,根据煤质量减少判断水蒸气浓度的减少,利用分数寿期法计算反应级数:()()011111110n n t n k C αθ--⎛⎫=- ⎪-⎝⎭, 令()11111n I n k αθ-⎛⎫=- ⎪-⎝⎭.取对数得:()()()0111ln11ln 01n lgt n C n k αθ-⎛⎫=-+- ⎪-⎝⎭作图lgC(0)—lg(t 0)由直线的斜率求得n 。
n dcr kC dt =-=,11n r kC =,22nr kC = 求得lgr=lgk+nlgC ,以lgr 对lgC 作图,得一直线斜率为n ,截距为lgk 。
3.结合具体实例,试从反应步骤、反应物浓度分布、反应动力学的实验与理论研究方法等方面对比分析气固催化、气固非催化反应的动力学特征。
解:(1)气固催化反应:是指气体在固体催化剂上进行的催化反应。
反应步骤:①反应物分子从气体主体向固体外表面扩散;②反应组分从固体表面向内表面扩散;③扩散到固体表面的反应物分子被固体表面吸附;④被吸附的反应物分子在固体表面发生反应,生成被固体表面吸附的产物;⑤反应产物在固体表面脱附;⑥反应产物从固体内表面向外表面扩散;⑦反应产物从固体外表面向气体主题扩散。
基本特征:①催化剂的存在改变了反应途径;②催化剂只能改变达到平衡的时间,不能改变反应物系最终能达到的平衡状态;③催化剂具有选择性稳定状态下,气相组分由主体到外表面的传质速率等于其转化速率。
气固催化反应过程往往由吸附、反应和脱附过程串连组成。
因此动力学方程式推导方法,可归纳为如下几个步骤:假定反应机理,即确定反应所经历的步骤;决定速率控制步骤,该步骤的速率即为反应过程的速率;由非速率控制步骤达到平衡,列出吸附等温式;如为化学平衡,则列出化学平衡式;将上列平衡关系得到的等式,代入控制步骤速率式,并用气相组分的浓度或分压表示,即得到动力学表达式。
(2)气固非催化反应气固非催化反应与气固催化反应的最大区别在于:催化反应中固体催化剂虽然参与反应,但从理论上讲催化剂并不消耗或变化;而在气固非催化反应中,固体物料则直接参与反应,并转化为产物。
根据气固非催化反应的特征,经过合理简化,有两种常用而简单的流固相反应模型:(i)整体反应模型:整体反应模型设想气体同时进入整个颗粒,并在颗粒内部各处同时进行反应,因此在反应过程中,整个固体颗粒连续发生变化,反应终了,固体颗粒全部消失,或变为新的固相产物。
反应过程如图a所示。
图a 整体反应模型图b 收缩未反应芯模型(ii)收缩未反应芯模型:简称缩芯模型。
即气体在固体表面发生反应,然后由表及里,反应面不断由颗粒外表面移至中心,未反应芯逐渐缩小,反应终了,如产物仅为流体,则固体颗粒消失;若产物为固体或残留惰性物料,则固体颗粒大小不变。
反应过程如图b所示。
大多数气固非催化反应比较接近缩芯模型,尤其是在固体反应物无孔或孔径很小,反应速率很快而扩散相对较慢时,更适用这一模型。
上述二种模型是气固非催化反应的两种理想情况,实际过程往往介于两者之间,固体结构等因素会影响反应与扩散相对速率的大小,因此固体颗粒内的反应过程变得复杂化,已有一些模型可以更好地描述实际反应过程,例如:有限厚度反应模型,微粒模型,单孔模型等。
由于有固体产物,所以固体颗粒大小在反应过程中不变。
假定符合收缩未反应芯模型,反应步骤如下: ①气体反应物A 由气流主体通过气膜扩散到固体颗粒外表面;②反应物A 由颗粒外表面通过产物层扩散到收缩未反应芯的表面;③反应物A 与固体反应物B 进行化学反应;④气体产物F 通过固体产物层内孔扩散到颗粒外表面;⑤气体产物F 由颗粒外表面通过气膜扩散到气流主体。
对气固非催化反应来说,固体颗粒在整个反应过程中始终保持着它的个体,因而可以把每一个颗粒看作一个间歇的小反应器。
固体颗粒在规定的浓度(分压)和温度条件下,其反应转化率必定由反应时间决定,可以实际测定固体转化率或残余浓度与反应时间之间的关系,得到()()b j C f t = 或 ()B x t ϕ=式中(C b )j ——组分j 在流体主体中的浓度;x B ——固体转化率,[,()]ib b j R f T C =31()c B sR x R =-; t ——反应时间;Rc ——颗粒未反应芯半径; Rs ——固体反应前半径。
以上两式实际上是宏观动力学方程的积分式,如将上式进行数值积分,则可以得到微分形式的动力学方程式,即 [,()]ib b j R f T C =这就是气固非催化反应的表观动力学方程。