化学反应动力学第三、四章习题

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化学反应工程练习题解答

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第一章习题1有一反响在间歇反响器中进行,经过8min 后,反响物转化掉80%,经过18min 后,转化掉90%,求表达此反响的动力学方程式。

解2A A min 18A0min 8A0AA A0d d 219.019.0181)(218.018.081)(11kc tc kc kc x x c kt =-=-⋅==-⋅=-⋅=为假设正确,动力学方程 2在间歇搅拌槽式反响器中,用醋酸与丁醇生产醋酸丁酯,反响式为:()()()()S R B A O H H COOC CH OH H C COOH CH 2943SO H 94342+−−→−+反响物配比为:A(mol):B(mol)=1:4.97,反响在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 醋酸丁酯〔忽略别离损失〕,计算反响器体积。

混合物密度为750kg·m -3,反响器装填系数为0.75。

解3313111111i 1.2m 0.750.8949总体积反应0.8949m 0.910.9834有效体积反应0.91hr6054.6折合54.6min 3024.6总生产时间hr 0.9834m 750737.5换算成体积流量hr 737.5kg 634.1103.4总投料量hr 634.1kg 744.97724.1B 4.97:1B :A hr 103.4kg 601.724折算成质hr 1.724kmol 0.50.862的投料量A ,则50%转化率hr 0.862kmol 116100hr 100kg 2400/24R 116 74 60 M S R B A ==⨯==+=⋅=+⋅=⨯⨯=⋅=⨯⋅=⋅=⋅=+→+-------器器投料量则量流量产量3反响(CH 3CO)2O+H 2O →2CH 3COOH 在间歇反响器中15℃下进行。

一次参加反响物料50kg ,其中(CH 3CO)2O 的浓度为216mol·m -3,物料密度为1050kg·m -3。

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

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

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。

反应动力学习题及答案

反应动力学习题及答案

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。

4. 当速率常数的单位为mol -1·dm 3·s -1时,反应级数为.............................................()(A )一级; (B )二级; (C )零级; (D )三级5. 对于反应2A + 2B → C ,下列所示的速率表达式正确的是.............................()(A )⊿[A]⊿t =23 ⊿[B]⊿t(B) ⊿[C]⊿t =13 ⊿[A]⊿t (C) ⊿[C]⊿t =12 ⊿[B]⊿t (D) ⊿[B]⊿t =⊿[A]⊿t6. 反应2A + B → D 的有关实验数据在表中给出,此反应的速率常数k/mol -2·dm 6·min -1约为 .......................................................................................................................... .....()初始浓度最初速率[A]/mol· dm -3 [B]/mol·dm -3 v/mol·dm -3·min -10.05 0.05 4.2×10-20.10 0.05 8.4×10-20.10 0.10 3.4×10-1(A) 3.4×102 (B) 6.7×102 (C) 3.4×103 (D) 6.7×1037. 催化剂是通过改变反应进行的历程来加速反应速率。

化学反应动力学习题解答

化学反应动力学习题解答

第一章 化学反应动力学习题解答1、本章POPO 最后的习题第5题:某气相反应在400K 时的速率为h MPa p dtdp A A /371.02=-。

试问:(1)反应速率常的单位是什么?(2)若速率式写成h m km ol kc Vdtdn r A A A ./32=-=-,则此反应速率常数是多少? 解:(1)单位: [][]()()122//-===MPa MPa hMPa k h MPa kp A(2)设气相符合理想气体规律,则:h m k m o l c V d tdn h m m ol c Vdtdn h m m ol c RT Vdtdn h Pa V RT n Vdt dn RT dt V RT n d dt dp r VRTn p A A A A A A A A A A A A A ./10234.1./10400314.8371.0./10371.0/10371.032632632662⨯⨯=-⇒⨯⨯⨯⨯=-⇒⋅⋅=-⇒⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-=-= 故速率常数131610234.1--⨯=h m kmol k2、在间歇反应器中进行等温二级反应A B ,反应速率为s L mol c r A A ./01.02=-,当C A0分别为1,5,10mol/L 时,求反应至C A =0.01mol/L 所需反应时间。

解:由题可知:速率常数1101.0--=Ls mol k不同初始浓度反应达到同一终了浓度所需反应时间:⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=0111A A c c k t 分别将不同的初始浓度及终了浓度代入上式求解得:999010101.0101.0111199805101.0101.0111199001101.0101.01111030201=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-==⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-==⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=A A A A A A c c k t c c k t c c k t 3、A certain reaction has a rate given by:132min ..005.0--=-cm mol c r A Aif the concentration is to be expressed in mol/Liter and time in hours, what would be the value and unit of the rate constant.解:()11132132132300.300601.1.0.005.0min ..005.0--------⋅=∴=⎪⎭⎫ ⎝⎛==-h L mol k h dm mol c h dm mol c cm mol c r A A A A4、陈甘棠教材P38第4题解:恒T 、V 下有: RTn V p kn dt dn V n k dt dn V r A A A A A A A ==-⇒=-=-1A A kp dt dp =-⇒ 由化学反应计量式可知:A 3pp A 3(p A0-p A ) 则总压:230p p p A A -=,将此式代入上式得: ()23p p k dt dp Ao -=5、陈甘棠教材P38第5题解:(a )乙烯分压:8.424.242104104424242104104=⨯=⨯-=∴=-H C H C H C H C H C H C H C H C r r r r νννν(b )氢的摩尔数:()4.6348.48.44.2224.24.210442104104104=⨯=⨯=⨯⨯=-==⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-=-p n RT V r r RTV dt dp RT V dt dn dtdp T H C H C H C H C H C (C )丁烷的分压:8.04.24.2104104104104==-∴=-=-=-p dt dy dt dy p dt dpy dt dp H C H C H C H C6、陈甘棠教材P38第7题解:t=0时各物料的初始浓度:C A0=90.8/(60×0.3785)=4.0 kmol/m 3C B0=181.6/(46×0.3785)=10.43 kmol/m 3C R0=0 kmol/m 3C S0=[0.3785×1043-(90.8+181.6)]/(18×0.3785)=18.0kmol/m 3设t=t 时,A 的转化率为xA ,则各物料的浓度分别为:C A =C A0(1-x A )= 4-4x AC B =C B0 - C A0x A )=10.43 - 4x AC R =C R0 + C A0x A = 4x AC S =C S0 + C A0x A =18 + 4x A代入速率方程式得:t=120min 时,x A =0.363,即有36.3%的乙酸转化为乙酸乙酯。

中山大学无机化学第4章反应动力学初步习题及答案

中山大学无机化学第4章反应动力学初步习题及答案

第4章 反应动力学初步一、选择题 4-1 利用反应生成产物B ,在动力学上要求 ( )(A) (B) (C) (D)答案: B 4-2 对的反应使用催化剂可以 ( )(A) 大大加速 (B) 减速(C)、皆加速 (D) 无影响答案: C4-3 催化剂能加速反应的速率,它的作用机理是 ( ) (A) 增大碰撞频率 (B) 改变反应途径,降低活化能 (C) 减少速率常数 (D) 增大平衡常数 答案: B4-4 下列有关活化能的叙述不正确的是 ( ) (A) 不同反应具有不同的活化能(B) 同一条件下同一反应的活化能越大,其反应速率越小 (C) 同一反应的活化能越小,其反应速率越小(D) 活化能可以通过实验来测定 答案: C4-5 已知下列两个反应的活化能:(1)(2)在同一温度下,所有反应物浓度为1,下列说法不正确的是 ( ) (A) 反应(1)比反应(2)的速率慢。

(B) (A) 反应(1)比反应(2)的速率快。

(C)受温度的影响较小。

(D) 对于反应(1)与反应(2),当温度变化的始态、终态相同时,反应(2)的反应速率(或速率常数)的改变比反应(1)显著的多。

13 2A B C −−→−−→←−−123a a a E E E >>123a a a E E E <<123a a a E E E >=123a a a E E E =<0r G ∆>v 正v 正v 正v 负42284224243(NH )S O + 3KI (NH )S O + K SO + KI →1-156.7kJ mol a E =⋅2222SO + O 2SO →2-1250.8kJ mol a E =⋅-1mol L ⋅12a a E E 和答案: A 4-6 已知反应 的反应历程是:(1) (快)(2)(慢)此反应的速率方程可能是 ( ) (A) (B)(C) (D)答案:C4-7 下列说法正确的是 ( ) (A) 一个化学反应的越负,在温度T 下,反应的速率就越大。

化学动力学练习题反应速率反应机理和反应级数

化学动力学练习题反应速率反应机理和反应级数

化学动力学练习题反应速率反应机理和反应级数化学动力学练习题-反应速率、反应机理和反应级数化学动力学研究化学反应的速率和反应机理,对于理解和控制化学反应过程具有重要意义。

本文将结合化学动力学的基本概念,通过练习题的形式,讨论反应速率、反应机理和反应级数等相关问题。

1. 练习题一考虑以下反应:2A + B -> C + D实验结果如下:实验次数 [A](mol/L) [B](mol/L)反应速率(mol/(L·s))1 0.10 0.20 0.052 0.10 0.40 0.103 0.20 0.40 0.20(1)计算反应的平均速率。

(2)计算反应的速率常数。

(3)求反应的级数和速率方程。

解析:(1)反应的平均速率可以通过计算可观测量的变化量与时间的比值得到。

实验1到实验2的时间间隔是常数,且[A]不变,根据实验结果可知反应速率是与[B]成正比的,因此实验2和实验3之间的速率也是成正比的。

所以实验1到实验2的速率为0.10 mol/(L·s),实验2到实验3的速率为0.20 mol/(L·s),两者的平均速率为0.15 mol/(L·s)。

(2)速率常数(k)可以通过速率方程中的速率常数和浓度的关系求得。

根据实验结果可知速率方程为v = k[A](取[B]为1),选取实验1的结果代入即可得到k的值为0.05 mol/(L·s)。

(3)根据速率方程v = k[A]的表达式,可以看出反应速率与[A]的一次方成正比。

所以该反应为一级反应,反应级数为1。

速率方程为v = k[A]。

2. 练习题二考虑以下反应:A +B +C ->D + E反应机理如下:(1)第一步:A + B -> F(2)第二步:F + C -> D + E(1)求整个反应的反应级数。

(2)根据反应速率表达式,推导出该反应的速率方程。

解析:(1)根据反应机理可知,整个反应分为两步。

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

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

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。

化学动力学三四章习题和答案

化学动力学三四章习题和答案

《化学反应动力学》第 三、四章习题1、试推导A + B → P ,当其为二级反应r = k [A][B]时,其积分速率方程为: ln{1 + Δ0(P 0 - P ∞)/ [A]0(P t – P ∞)} = ln [B]0 / [A]0 +Δ0k t式中,P 为用物理仪器测定的体系的某种物理性质(如吸光系数),该性质与浓度有线性关系,Δ0 = [B]0 - [A]0解: 设B 过量A +B → Pt = 0 [A]0 [B]0 P 0 = [A]0λA + [B]0λB + λM (1) t = t [A]0-x [B]0-x P t = ([A]0-x) λA + ([B]0-x) λB + λM(2)t = ∞ [B]0 - [A]0 P ∞ = ([B]0- [A]0) λB + λM (3) 据二级反应速率方程:)]([][)]([][ln ][][1000000x B A x A B B A kt ---= x x A A B kt B A --+=-000000]B [][ln ][][ln)][]([ kt A B x A x B 00000][][ln ][][ln ∆+=-- (1)-(3)得:P 0 – P ∞= [A]0(λA +λB ) , 即:00A ][A P P B ∞-=+λλ (1)-(2)得:P 0 – P t =λA x + λB x由上面两式可得:000][A P P P P x t ∞--= 0000000000][][][][ln ][][ln A P P P P A A P P P P B x A x B t t ∞∞------=-- 000000000000][][][][][][][][ln A P A P P A P A P A P A P B P B t t +--+--=∞∞ )(][][][][][)][]([ln00000000∞∞∞∞-+-+--=P P A P A P A P A P B P A B t t)(][)(][))(][]([ln 00000∞∞∞--+--=P P A P P A P P A B t t ))(][)(1ln(000∞∞--∆+=P P A P P t 故: kt A B P P A P P t 000000][][ln ))(][)(1ln(∆+=--∆+∞∞ 2、反应Np 3+ + Fe 3+ → Np 4+ + Fe 2+。

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)。

化学反应工程第四章习题答案

化学反应工程第四章习题答案

化学反应工程第四章习题答案work Information Technology Company.2020YEAR第四章 非理想流动1.停留时间分布的密度函数在t <0时,E (t )=_______。

(0) 2.停留时间分布的密度函数在t ≥0时,E (t )_______。

(>0) 3.当t=0时,停留时间分布函数F (t )=_______。

(0) 4.当t=∞时,停留时间分布函数F (t )=_______。

(1) 5.停留时间分布的密度函数E (θ)=_______E (t )。

(t )6.表示停留时间分布的分散程度的量=2θσ_______2tσ。

(21t )7.反应器物料的停留时间的分布曲线是通过物理示踪法来测定的,根据示踪剂的输入方式不同分为_______、_______、_______、_______。

(脉冲法、阶跃法、周期示踪法、随机输入示踪法) 8.平推流管式反应器t t =时,E (t )=_______。

(∞) 9.平推流管式反应器t t ≠时,E (t )=_______。

(0) 10.平推流管式反应器t t ≥时,F (t )=_______。

(1) 11.平推流管式反应器t <t 时,F (t )=_______。

(0)12.平推流管式反应器其E (θ)曲线的方差=2θσ_______。

(0) 13.平推流管式反应器其E (t )曲线的方差=2t σ_______。

(0) 14.全混流反应器t=0时E (t )=_______。

(tte t -1)15.全混流反应器其E (θ)曲线的方差=2θσ_______。

(1) 16.全混流反应器其E (t )曲线的方差=2t σ_______。

(2t ) 17.偏离全混流、平推流这两种理想流动的非理想流动,E (θ)曲线的方差2θσ为_______。

(0~1)18.当流体在半径为R 的管内作层流流动时,在径向存在流速分布,轴心处的流速以0u 记,则距轴心处距离为r 的流速=r u _______。

《化学反应工程》第三版(陈甘堂著)课后习题答案

《化学反应工程》第三版(陈甘堂著)课后习题答案

《化学反应工程》第三版(陈甘堂著)课后习题答案第二章均相反应动力学基础2-4三级气相反应2NO+O22NO2,在30℃及1kgf/cm2下反应,已知反应速率常数2kC=2.65×104L2/(mol2 s),若以rA=kppApB表示,反应速率常数kp应为何值?解:原速率方程rA=dcA2cB=2.65×104cAdt由气体状态方程有cA=代入式(1)2-5考虑反应A课所以kp=2.65×104×(0.08477×303) 3=1.564后当压力单位为kgf/cm2时,R=0.08477,T=303K。

答p p 2rA=2.65×10 A B =2.65×104(RT) 3pApBRT RTp表示的动力学方程。

解:.因,wwnAp=A,微分得RTVdaw案24网pAp,cB=BRTRT3P,其动力学方程为( rA)=dnAn=kA。

试推导:在恒容下以总压VdtVδA=3 1=21dnA1dpA=VdtRTdt代入原动力学方程整理得wdpA=kpAdt设初始原料为纯A,yA0=1,总量为n0=nA0。

反应过程中总摩尔数根据膨胀因子定义δA=n n0nA0 nA若侵犯了您的版权利益,敬请来信通知我们!Y http://.cn.co(1)mol/[L s (kgf/cm2) 3]m(1)则nA=nA01(n n0)δA1(P P0)δA(2)恒容下上式可转换为pA=P0所以将式(2)和式(3)代入式(1)整理得2-6在700℃及3kgf/cm2恒压下发生下列反应:C4H10发生变化,试求下列各项的变化速率。

(1)乙烯分压;(2)H2的物质的量,mol;(3)丁烷的摩尔分数。

解:P=3kgf/cm2,(1)课MC4H10=58,(2)w.krC2H4=2( rC4H10)=2×2.4=4.8kgf/(cm2 s)PC4H10=PyC4H101 dpC4H10= P dt2.4-1==0.8 s 3w(3)nC4H10=nyC4H10=n0(1+δC4H10yC4H10,0xC4H10)yC4H10dnH2dtdnH2dt=hdaw后n0=nC4H10,0=δC4H10rC4H10=反应开始时,系统中含C4H*****kg,当反应完成50%时,丁烷分压以2.4kgf/(cm2 s)的速率dyC4H10dt答1rCH=2.4224wdnC4H10dt案116×1000=2000mol582+1 1==21网dyC4H10=n0(1+δC4H10yC4H10,0xC4H10) dt=2000×(1+2×1×0.5)×0.8=3200 mol/s若侵犯了您的版权利益,敬请来信通知我们!Y http://.cno2C2H4+H2,dP=k[(δA+1)P0 P]=k(3P0 P)dtm(3)dpA1dP= dtδAdt2-9反应APS,( r1)=k1cA , ( r2)=k2cp,已知t=0时,cA=cA0 ,cp0=cS0=0, k1/k2=0.2。

化学反应工程 第三章习题答案

化学反应工程 第三章习题答案

3-1 在反应体积为31m 的间歇操作釜式反应器中,环氧丙烷的甲醇溶液与水反应生成丙二醇32232COHCHOHCH H →+O H COCHCH H该反应对环氧丙烷为一级,反应温度下的速率常数为0.981-h,原料液中环氧丙烷的浓度为2.1kmol/3m ,环氧丙烷的最终转化率为90%。

若辅助时间为0.65h ,一天24h 连续生产,试求丙二醇的日产量为多少? 解 32232COHCHOHCH H →+O H COCHCH H( A ) ( B ) 一级反应h x k C C k t Af Af A 35.29.011ln 98.0111ln 1ln 10=-=-==h m h m t t V v /31)65.035.2(13300=+=+=丙二醇日产量=Af A x C v 0024=天/12.159.01.23124kmol =⨯⨯⨯kmol k /g 76M B=丙二醇日产量天/kg 2.111492.11576Q =⨯= 3-2一个含有A 和B 液体)/0.04molc /10.0c (B00L L mol A ==、 以体积流量2L/min 流入容积V R =10L 的全混流反应器,物料在最佳的条件下进行反应A →2B+C 。

已知由反应器流出的物料中含有A 、B 和C ,L mol c Af /04.0=。

试求:在反应器内条件下,A 、B 和C 的反应速率?解 空时min 5min/2100===L Lv V R τmin5/)04.01.0(00L mol C C r r C C AfA Af AfAfA -=-==-ττmin /012.0∙=L molmin)/(024.02∙==L mol r r Af Bfmin)/(012.0∙==L mol r r Af Cf3-3 一个液相反应: A+B →R+S其中,min)/(71∙=mol L k ,min)/(32∙=mol L k 。

4第四章 化学动力学基础-2007

4第四章 化学动力学基础-2007

2NO(g) + O2 (g) → 2NO2 (g)
r = kc ( NO
)
2
c(O2 )
2+1 2+1 2+1 2+2 1+1 1+3
( 2NO g) + 2H2 (g) → N2 (g) + H2O(g) r = kc2 ( NO) c ( H2 )
2 S2 O 8 (aq ) + 3I (aq ) →
B
2. 化学反应速率方程
r = k∏c
B
nB B
k ---反应速率系数,比速常数,其物理意义是 反应速率系数, 反应速率系数 比速常数, 各反应物的浓度均等于单位浓度时的反应速率。 各反应物的浓度均等于单位浓度时的反应速率。 k的量纲与反应级数有关,为[浓度1-n 时间-1]。 的量纲与反应级数有关, 浓度 的量纲与反应级数有关 。
t/s p / kPa 0 20 50 80 100 120 150 180 200 50.65 46.60 41.03 35.43 33.43 30.39 26.85 23.81 21.78
作图, 作 ln p~ t 作图, k1 = - m = 4.2×10-3 s-1 ×
t1/ 2
ln 2 = = 165 s k1
S2 O + 3I → 2SO + I k1 2 ① S2 O8 + I 2S2 O8 I3 (慢 ) → 3 2 ② 2S2 O8 I + I → 2SO 4 + I 2 (快) ③ I + I 2 → I3 (快)
2 8
2 4
3
二、化学反应速率的表示
1. 反应速率:——单位体积反应体系中反应进度 反应速率: 单位体积反应体系中反应进度

(完整版)化学动力学习题及答案

(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 =。

(完整版)化学动力学习题及答案

(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 =。

普通化学:第4章 反应动力学习题答案

普通化学:第4章  反应动力学习题答案

第4章化学动力学基础1.活化能和反应热有什么联系和区别?答: 活化能是动力学概念,反应热是热力学概念,二者通过∆r H mө = E a- E a’发生联系2.什么是质量作用定律?应用时应注意什么?答: 质量作用定律:基元反应速率与反应物浓度幂的乘积(以计量数绝对值为指数)成正比。

仅适用于基元反应3.某反应A = B + C的反应速率v = kc(A),则速率常数k的单位是_________。

答: 时间-14.在H2O2溶液中,加入少量焦磷酸钠,可防止H2O2分解。

此时称焦磷酸钠为_______________。

答: 抑制剂(阻化剂、负催化剂)5.为何有些反应活化能比较接近,但反应速率相差较大,而有些反应的活化能相差很大,反应速率却比较接近?答反应速率v取决于k、反应级数、反应物浓度,E a只是决定k的一个因素(其他的因素包括温度T、指前因子A),不能仅由E a推算v的大小,反之亦然。

6.随着温度升高,反应速率加快,原因是什么?答: 活化分子比例提高(主要)、分子碰撞频率提高(次要)7.以下判断是否正确,为什么?A. 放热反应A + B = C达到平衡后,如果升高体系的温度,则生成C的产量减少,反应速率减慢。

B. 升高温度后,吸热反应的反应速率增大,放热反应的反应速率减小。

C. 活化能的数值可以表示一个反应受温度的影响是显著还是不显著。

答: A. 错误。

C的产量减少,但反应速率加快B. 错误。

无论吸热放热反应,温度升高反应速率均加快C. 正确8.某反应从300K升温到310K时,反应速率变为原来的4倍。

试推算,如反应从400K升温到410K,反应速率将变为原来的多少倍?9.反应2HI = H2 + I2的活化能是183kJ·mol-1,使用Pt催化后,反应的活化能下降到58kJ·mol-1,试估算,使用催化剂后,反应速率将增大到多少倍?。

4章 化学动力学(1-3)

4章  化学动力学(1-3)
dcI 2
k1
Hale Waihona Puke ②2I → I2r2 k c
2 2 I
k2
③ H2 + 2I → 2HI
r3 k c c
r2 ( dcI 2 dt )2 1 2 ( dcI dt
2 3 I H2
k3
1 dcI r1 ( )1 ( )1 dt 2 dt
)2
r3 (
dc H 2 dt
第四章
化 学 动 力 学
§1
化学动力学的任务与概况
一、化学动力学的任务
化学热力学研究(战略问题——可能性): 化学反应自动进行的方向、限度及平衡条件 化学动力学研究(战术问题——可行性) : 化学反应进行的速率、机理和影响速率的因素
H2(g) + 0.5O2(g) ==== H2O(l)
r G m ,1 ( 298 .15 K ) 237 .19 kJ mol 1
dcF dt
2 k 2 cF
若cA,0 ≠ cF,0,则为混 2 级,
r dc A dt k 2c A cF dx A dt dx F k 2 ( c A , 0 x F )( c F , 0 x F ) dt k 2 ( c A , 0 x A )( c F , 0 x A )
两个以上的元反应构成的总(包)反应称为非元反
应或复杂反应。
总(包)反应: H2+ I2 →2HI
①I2 → 2I ②2I → I2 ③ H2 + 2I → 2HI
3. 反应机理(历程) 一个总包化学反应中所包含的元反应按序排 列就构成该总包化学反应的机理(历程)。 4. 反应速率方程 r = f(cA, cB,... …,cN,T) 一般指定温度,则 r = f(cA, cB,... …,cN)—— 反应速率方程
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1 《化学反应动力学》
第 三、四章习题
1、试推导A + B → P ,当其为二级反应r = k [A][B]时,其积分速率方程为: ln{1 + Δ0(P 0 - P ∞)/ [A]0(P t – P ∞)} = ln [B]0 / [A]0 +Δ0k t
式中,P 为用物理仪器测定的体系的某种物理性质(如吸光系数),该性质与浓度有线性关系,Δ0 = [B]0 - [A]0
2、反应Np 3+ + Fe 3+ → Np 4+ + Fe 2+。

今用分光光度法进行动力学研究,样品池厚5 cm ,固定波长723 nm ,T = 298 K ,用HClO4调节反应溶液,使其[H +] = 0.400 mol/dm 3,离子强度I = 2.00 mol/dm 3,当反应物的初始浓度为[Np 3+]0 = 1.58 x 10--4 mol/dm 3,[Fe 3+]0= 2.24 x 10--4 mol/dm 3时,测定反应体系在反应不同时刻的吸收系数。

数据如下:
t / s 0 2.5 3.0 4.0 5.0 7.0 10.0 15.0 20.0 ∞ 吸收系数 0.100 0.228 0.242 0.261 0.277 0.300 0.316 0.332 0.341 0.351 设r = k [Np 3+][ Fe 3+],请用上题所得公式求速率常数k 值。

3、推导对峙反应 的弛豫过程动力学方程为: })]][]([[ex p{0t C B k k e e r f ++-=δδ。

要求写出详细的推导过程,指出满足上式的条件。

式中δ 为弛豫变量。

4、用超声法研究异构化反应,测定化合物转动异构化反应的弛豫时间为10-6秒,假如平衡时占优势的异构体的比例为80%,试测定占优势异构化反应的速率常数。

5、What is the temperature dependence of a slow solution reaction? What is the temperature dependence of the rate constant for the diffusion-controlled reaction A + + B - → AB?
6、The diffusivity of I 2 in CCl 4 is 1.5 x 10-5 cm 2 s -1 at 320 K. At the same temperature the rate coefficient for combination of atomic iodine in CCl 4 was recorded as 7 x 1012 cm 3 mol -1 s -1 with a flash method. If the reaction is diffusion controlled, and the diffusivity of the atom is the same as for the diatomic molecule, do the data give an acceptable model? The equilibrium nuclear separation of I 2 is 2.66 x 10-8 cm.
A B + C k r。

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