2-3聚合物反应工程

化学反应工程试题集及复习题

化学反应工程考试总结 一、填空题: 1.所谓“三传一反”是化学反应工程学的基础,其中“三传”是指质 量传递、热量传递和动量传递,“一反”是指反应动力学。 2.各种操作因素对于复杂反应的影响虽然各不相同,但通常温度升 高有利于活化能高的反应的选择性,反应物浓度升高有利于反应级数大的反应的选择性。 3.测定非理想流动的停留时间分布函数时,两种最常见的示踪物输 入方法为脉冲示踪法和阶跃示踪法。 4.在均相反应动力学中,利用实验数据求取化学反应速度方程式的 两种最主要的方法为积分法和微分法。 5.多级混合模型的唯一模型参数为串联的全混区的个数N ,轴 向扩散模型的唯一模型参数为Pe(或Ez / uL)。 6.工业催化剂性能优劣的三种最主要的性质是活性、选择性和稳 定性。 7.平推流反应器的E函数表达式为 , () 0, t t E t t t ?∞= ? =? ≠ ?? ,其无 因次方差2θσ= 0 ,而全混流反应器的无因次方差2θσ= 1 。 8.某反应速率常数的单位为m3 / (mol hr ),该反应为 2 级 反应。 9.对于反应22 A B R +→,各物质反应速率之间的关系为 (-r A):(-r B):r R= 1:2:2 。

10.平推流反应器和全混流反应器中平推流更适合于目的产 物是中间产物的串联反应。 →+,则其反应速率表达式不能确11.某反应的计量方程为A R S 定。 12.物质A按一级不可逆反应在一间歇反应器中分解,在67℃时转化 50%需要30 min, 而在80 ℃时达到同样的转化率仅需20秒,该反应的活化能为 3.46×105 (J / mol ) 。 13.反应级数不可能(可能/不可能)大于3。 14.对于单一反应,在相同的处理量和最终转化率条件下,选择反应 器时主要考虑反应器的大小;而对于复合反应,选择反应器时主要考虑的则是目的产物的收率; 15.完全混合反应器(全混流反应器)内物料的温度和浓度均一, 并且等于(大于/小于/等于)反应器出口物料的温度和浓度。 二.单项选择 10.(2) B 1、气相反应CO + 3H2CH4 + H2O进料时无惰性气体,CO与2H以1∶2 δ=__A_。 摩尔比进料,则膨胀因子CO A. -2 B. -1 C. 1 D. 2 2、一级连串反应A S P在间歇式反应器中,则目的产物P C___A____。 的最大浓度= max ,P

聚合物反应工程基础知识总结

聚合物反应工程基础知识总结 第一章(填空、选择、简答) 1.聚合物反应和聚合物生产的特点: ①反应机理多样,动力学关系复杂,重现性差,微量杂质影响大。 ②除了要考虑转化率外,还要考虑聚合度及其分布,共聚物组成及其分布和序列分布,聚合物结构和性能等。 ③要考虑反应时候的聚合物流动、混合、传热、传质等问题。 ④要考虑反应器放大的问题。 2.本课程研究内容: 1)聚合物反应器的最佳设计。 2)进行聚合反应操作的最佳设计和控制。 第二章(所有题型) 化学反应器:完成化学反应的专门容器或设备。 1、反应器分类: 1)按物料相态分类 2)按结构型式分类

3)按操作方式分类 间歇反应器:在反应之前将原料一次性加入反应器中,直到反应达到规定的转化率,即得反应物,通常带有搅拌器的釜式反应器。优点是:操作弹性大,主要用于小批量生产。 连续操作反应器:反应物连续加入反应器产物连续引出反应器,属于稳态过程,可以采用釜式、管式和塔式反应器。优点是:适宜于大规模的工业生产,生产能力较强,产品质量稳定易于实现自动化操作。 半连续操作反应器:预先将部分反应物在反应前一次加入反应器,其余的反应物在反应过程中连续或断连续加入,或者在反应过程中将某种产物连续地从反应器中取出,属于非稳态过程。优点是:反应不太快,温度易于控制,有利于提高可逆反应的转化率。 (PS:造成三种反应器中流体流动型态不同是由于物料在不同反应器中的返混程度不一样。返混:是指反应器内不同年龄的流体微元之间的混合,返混代表时间上的逆向混合。) 2、连续反应器中物料流动型态 平推流反应器: ⑴各物料微元通过反应器的停留时间相同。 ⑵物料在反应器中沿流动方向逐段向前移动,无返混。 ⑶物料组成和温度等参数沿管程递变,但是每一个截面上物料组成和温度等参数在时间进程中不变。 ⑷连续稳态操作,结构为管式结构。 理想混合流反应器: ⑴各物料微元在反应器的停留时间不相同。 ⑵物料充分混合,返混最严重。 ⑶反应器中各点物料组成和温度相同,不随时间变化。

化学反应工程试卷及答案

. 化学反应工程试卷及答案 一、填空题(共25分,每空1分) 1.化学反应工程学不仅研究化学反应速率与反应条件之间的关系, 即 ,而且着重研究传递过程对 的影响,研究不同类型反应器的特点及其与化学反应结果之间的关系。 2.反应器按型式来分类可以分为管式反应器、 和 。 3.对于反应D C B A 432+=+,反应物A 的消耗速率表达式为 ;反应产物C 的生成速率表达式为: 。 4.反应器设计计算所涉及的基础方程式就是动力学方程式、 和 。 5.间歇釜反应器中进行如下反应: P A → (1) 1 1n A A C k r = 1E S A → (2) 22n A A C k r = 2E 在Ao C 和反应时间保持不变下,降低反应温度,釜液中S p C C /增大,表明活化能1E 与2E 的相对大小为 ;在温度和反应时间保持不变下,增高反应浓度,釜液中S p C C /增大,表明反应级数1n 、2n 的相对大小为 。 6.单位时间内由颗粒外表面传递至气相主体的热量可由牛顿冷却定律表达,其表数学表达式为 。 7.全混流反应器稳定的定常态操作点的判据为 、 。 8.对催化剂性能影响最大的物理性质主要是 、 和孔体积分布。 9.复合反应包括三个基本反应类型,即并列反应、平行反应和_____________。 10.在停留时间相同的物料之间的均匀化过程,称之为 。而停留时间不同的物料之间的均匀化过程,称之为 。 11.对于反应级数0n 的反应,为了降低反应器容积,应选用 反应器为宜。 12.固定床催化反应器主要缺点是 , 。 13.有效因子物理意义 =η 。 14. 多段绝热式反应器是筒体内放置几次搁板,搁板上放置 ,层与层之间设置气体的 装置。 二、选择题(共20分,每小题2分) 1.对于可逆放热反应,为提高反应速率应( )。 A .提高压力 B .降低压力 C .提高温度 D .降低温度 2.对于反应sS rR bB aA +→+,则)___(A r r r -=( )。 A. a r B. b r C.r a D. r a 3. 非等分子反应22222O H N H NO +=+的膨胀因子NO δ等于( ) A. 1/2 B. –1 C. –1/2 D. 2 4. 平推流反应器停留时间分布的无因次方差2θσ为( ) A. 0.5 B. 2 C. 0 D. 1

聚合物化学反应

第七章聚合物化学反应 一、名称解释 1. 聚合物化学反应:研究聚合物分子链上或分子链间官能团相互转化的化学反应过程。聚合物的化学反应根据聚合物的聚合度和基团的变化(侧基和端基)可分为相似转变、聚合物变大的反应及聚合物变小的反应。 2. 功能高分子:是指具有传递、转换或储存物质、能量可信息的高分子,其结构特征是聚合物上带有特殊功能基团,其中聚合物部份起着载体的作用,不参与化学反应。按功能的不同,可分为化学功能高分子、物理功能高分子和生物功能高分子。 3. 高分子试剂:也叫反应性高分子,即高分子试剂上的基团起着化学试剂的作用,它是各类高分子的化学试剂的总称。 4. 高分子催化剂:将能起催化剂作用的基团接到高分子母体上,高分子本身不发生变化,但能起催化低分子反应。这种催化剂称作高分子催化剂, 5. 低分子基质:低分子反应物中的特定基团与保护试剂作用后受到保护不再参与主反应,这种受到保护的低分子反应物称作低分子基质。 6. 高分子基质:将要准备反应的低分子化合物以共价键形式结合到聚合物载体上,得到高分子基质。 7. 接枝:通过化学反应,在某些聚合物主链上接上结构、组成不同的支链,这一过程称为接枝,形成的产物称为接枝共聚物。 8. 嵌段:形成嵌段共聚物的过程。 9. 扩链:分子量不高的聚合物,通过适当的方法,使多个大分子连接在一起,分子量因而增大的过程称为扩链。

10. 交联:聚合物在光、热、辐射、或交联剂作用下,分子链间形成共价键,产生凝胶或不溶物,这一过程称为交联。交联有化学交联和物理交联。交联的最终目的是提高聚合物的性能。如橡胶的硫化等。 11. 交联剂:使聚合物交联的试剂。 12. 降解:降解是聚合度分子量变小的化学反应的总称。它是高分子链在机械力、热、超声波、光、氧、水、化学药品、微生物等作用下,发生解聚、无规断链及低分子物脱除等反应。 13. 老化:聚合物及其制品在加工、贮存及使用过程中,物理化学性质及力学性能逐步变坏,这种现象称老化。橡胶的发粘、变硬、或龟裂,塑料制品的变脆、破裂等都是典型的聚合物老化现象。导致老化的物理因素是热、光、电、机械应力等。化学因素是氧、酸、碱、水以及生物霉菌的侵袭,实际上,老化是上述各因素的综合作用的结果。 14. 聚合物的无规降解:聚合物在热的作用下,大分子链发生任意断裂,使聚合度降低,形成低聚体,但单体收率很低(一般小于3%),这种热降解称为无规降解 15. 聚合度相似的化学反应:如果聚合物的化学反应是发生在侧基官能团上,很显然这种化学反应不涉及聚合物大分子的聚合度,反应前后聚合度不变,把这种聚合物的化学反应称为聚合度相似的化学反应。 16. 遥爪高分子:含有反应性末端基团、能进一步聚合的高分子。 二、选择题 1. 下列因素不能使聚合热降低的是(C ) A.取代基的位阻效应B.共轭效应 C.带上电负性强的取代基D.溶剂化 2. 聚合度变大的化学反应是( C ) APVAc的醇解B纤维素硝化C高抗冲PS的制备D离子交换树脂的制备 3. 聚合物热降解得到的单体收率最高的是( B )

最新化学反应工程试卷

化学反应工程试题 班级姓名学号号 一、请在下列各题中各选择一个最适当的答案(每题1分,共40分) 1.()不是反应程度的特点 A 总为正值 B 各反应组分的反应程度相同 C 随反应时间而变 D 与反应计量系数无关 2.-r A=kC A n中,式中的负号意味着() A 反应速率常数为负值 B 反应速率随浓度的下降而减小 C 公式表示的是A的消耗速率 D dc A/dt为正值 3.返混的定义是() A 不同空间位置的粒子的混合 B 不同停留时间的粒子的混合 C 参与不同反应的粒子的混合 D 不同反应器内粒子的混合 4.自催化反应当转化率为零时反应速率() A 最大 B 出现极值点 C 为负值 D 为0 5.平推流反应器中诸参数不随()而变 A 反应物的组成 B 反应器的轴向位置 C 反应器的空间时间D反应器的径向位置 6.在平推流反应器进行某一变容反应,若εA>0,则空间时间τ将()平均停 A 等于 B 小于 C 大于 D 接近于 7.对反应级数大于零的单一反应,对同一转化率,其反应级数越小,全混流反 应器与平推流反应器的体积比()。 A 不变 B 变大 C 变小 D 不好说 8.复合反应的瞬时选择性定义为() A 生成目的产物消耗的反应物与所有消耗

的反应物的比值 B 生成副产物消耗的反应物与生成目的产物 消耗的反应物的比值 C 目的产物的净生成速率与反应物的消耗 速率的比值 D 副产物的生成速率与目的产物的净生成速 率的比值 9.空间时间的定义是() A 停留时间与非生产时间的和 B 实际反应时间与真实停留时间的和 C 反应器有效容积与入口体积流率的比值 D 反应物微元在反应器内经历的时间 10. 11.平推流反应器的无因次方差为() A 1 B 2 C -1 D 0 12.对反应级数大于零的单一反应,随着转化率的增加,所需全混流反应器与平 推流反应器的体积比() A 不变 B 增加 C 减小 D 不一定 13.由脉冲示踪实验可以直接获得的是() A 停留时间分布函数 B 停留时间分布密度函数 C 平均停留时间 D 方差 14.非理想流动反应器的方差随偏离平推流反应器的程度而() A 减少 B 增大 C 先增大后减少 D 不变 15.非理想流动反应器的停留时间分布函数曲线是() A 单调递减的 B 单调递增的 C 有极大值的 D 不好说 16.所谓对比时间是指()

2018版高中化学选修五导学案:第五章 进入合成有机高分子化合物的时代 第一节合成高分子化合物的基本方法 W

第一节合成高分子化合物的基本方法 [目标定位]1.知道并会应用有关概念:单体、高聚物、聚合度、链节、加聚反应和缩聚反应等。2.熟知加聚反应和缩聚反应的原理,会写相应的化学方程式,学会高聚物与单体间的相互推断。 一加成聚合反应 1.写出乙烯分子间相互反应生成聚乙烯的化学方程式: n CH 2===CH 2――→催化剂 CH 2—CH 2。 (1)像这种由含有不饱和键的化合物分子以加成反应形式结合成高分子化合物的反应叫加成聚合反应,简称加聚反应。 (2)能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物称为单体;高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位称为链节;含有链节的数目称为聚合度,通常用n 表示。 (3)聚合物的平均相对分子质量等于链节的相对质量×n 。 2.写出丙烯发生加聚反应的化学方程式,并注明高聚物的单体、链节、聚合度: 。 3.写出下列物质发生加聚反应的化学方程式: (1)丙烯酸:。 (2)苯乙烯:。 (3)1,3-丁二烯:n CH 2===CH —CH===CH 2――→催化剂 CH 2—CH===CH —CH 2。

催化剂(4)乙烯、丙烯(1∶1)共聚:n CH2===CH2+n CH2===CH—CH3――→ (或)。 (5)丙烯与1,3-丁二烯(1∶1)共聚: 催化剂 n CH2===CH—CH3+n CH2===CH—CH===CH2――→ (或)。 4.写出下列加聚产物的单体 (1):___________________________________________。 (2):________________________________________________。 (3):______________________________________________。 答案(1) (2)CH2===CH2和CHCH3CH2 (3) 1.加聚反应的特点 (1)单体必须是含有双键、三键等不饱和键的化合物。例如,烯、二烯、炔、醛等含不饱和键 的有机物。 (2)发生加聚反应的过程中没有副产物(小分子化合物)产生,只生成高聚物。 (3)聚合物链节的化学组成跟单体的化学组成相同,聚合物的相对分子质量为单体相对分子质 量的整数倍。 2.由单体推断加聚物(高分子化合物)的方法 将单体的不饱和键的碳链单独列一行,再把不饱和键按正确的方式打开,找到正确的链节,

第八章 聚合物的化学反应

第八章聚合物的化学反应 一、课程主要内容 本章研究聚合物化学反应的意义和聚合物的化学反应。聚合物的化学反应包括:聚合度相似的化学反应;聚合度变大的化学反应和聚合度变小的化学反应。 通过学习第八章,掌握聚合物可能发生的聚合反应,以便对聚合物进行改性;了解聚合物老化的原因和防止聚合物老化的方法。 二、试题与答案 本章有基本概念题、填空题、选择填空题和简答题。 ㈠基本概念题 ⒈聚合物的化学反应:天然聚合物或由单体经聚合反应合成的聚合物为一级聚合物,若其侧基或端基为反应性基团,则在适当的条件下可发生化学反应,从而形成新的聚合物(为二级聚合物),由一级聚合物变为二级聚合物的化学反应,谓之。 ⒉聚合度相似的化学反应:如果聚合物的化学反应是发生在侧基官能团上,很显然这种化学反应不涉及聚合物的聚合度,反应前后聚合度不变(或相似),将这种聚合物的化学反应称为聚合度相似的化学反应。 ⒊聚合度变大的化学反应:如果聚合物的化学反应是交联、嵌段或接枝等,使聚合物的聚合度变大,将这种聚合物的化学反应称为聚合度变大的化学反应。 ⒋聚合度变小的化学反应:如果聚合物的化学反应是降解(热降解、化学降解等)很显然这种化学反应使聚合物的聚合度变小,将这种聚合物的化学反应称为聚合度变小的化学反应。 ⒌聚合物的老化:聚合物在使用或贮存过程中,由于环境的影响,性能变坏、强度和弹性降低、颜色变暗、发脆或发粘等现象叫聚合物的老化。 ⒍聚合物的无规降解:聚合物在热的作用下,大分子链发生任意断裂,使聚合度降低,形成低聚体,但单体收率很低(一般小于3%),这种热降解称为无规降解。 ⒎聚合物的解聚:聚合物在热的作用下发生热降解,但降解反应是从链的末端开始,降解结果变为单体,单体收率可达90%~100%,这种热降解叫解聚。 ⒏聚合物的侧链断裂:聚氯乙烯和聚偏二氯乙烯加热时易着色,起初变黄,然后变棕,最后变为暗棕或黑色,同时有氯化氢放出。这一过程是链锁反应,连续脱氯化氢的结果使分子链形成大π键或交联,这种热降解称为侧链断裂。 ⒐离子交换树脂:离子交换树脂是指具有反应性基团的轻度交联的体型无规聚合物,利用其反应性基团实现离子交换反应的一种高分子试剂。 ⒑强酸性阳离子交换树脂:磺酸型离子交换树脂其酸性相当H2SO4,为强酸,并且能与水中或溶液中的阳离子(Na+1,Mg+2,Ca+2发生离子交换反应。称磺酸型离子交换树脂为强酸型阳离子交换树脂。 150

化学反应工程考试试卷及答案

一、填空(40分) (1)气相反应A+3B→2C,则δ= δ= 。ΒA dC A?r?,前提是(2)反应速率常数有时可以表为。A dt (3)空间速度是指 ___________ , 空间时间是指 __________。 (4)反应具有最佳温度曲线, 最佳温度曲线是指 __________ 。 4.0克/cm5)多孔性球形颗粒10克,半径1cm,系由密度为(孔隙率3的材料制成。 则其孔容积V= ,θ= g 。假密度ρ= 2?0.218?,如果采用扩散模型,则)已知某非理想流动反应器其停留时间分布的方差 (6?Pe=_______,如果采用多级全混流模型,则m=_______ (7)催化剂微孔内的气体扩散有____扩散,____扩散、____扩散、 及____扩散等多种形式。。 L r?2C AL A C1mol/L, ,进料反应进行至,(8)复合反应=A02C2r?M AM x?0.5, s = 时。如果该反应在在固体催化剂中进行时,由瞬时选择性LA。于内扩散的影响,选择性会t?E(t)dt?F(?)?F(0)?)(9,,。 0. (10)内扩散效率因子ζ和Thiele模数Φ的数值通常有如下关系: 外扩散和化学动力学控制时ζ1,Φ值较; 内扩散强烈影响时ζ1,Φ值较。 (11)CO中温变换反应器属于固定床里的反应器。固定床按气体流动方向, 可以分为和反应器。 492-=/s, =1.5×1012)某一级不可逆的气液反应过程,已知k=10mm/s,D(LL则当k 时,该反应属于快反应,反应区主要在,工业上可选用 反应器或反应器;当k 时,该反应属于慢反应,这时反应区主 要在,工业上可选用或反应器。 L2r?1.0CC BAL L 13AB为主产物,则适+(,)对于平行反应2r?2.0CC M BAA CC 的要求是宜的操作条件对和。BA (14)返混是指

知识讲解_高分子化合物 高分子化学反应_提高

高分子化合物高分子化学反应(提高) 编稿:房鑫审稿:张灿丽 【学习目标】 1、认识高分子的组成与结构特点,能依据简单高分子的结构分析其链节和单体; 2、掌握加聚反应和缩聚反应的特点,能用常见的单体写出聚合反应的方程式或聚合物的结构简式或从聚合物的结构式推导出合成它的单体; 【要点梳理】 要点一、高分子化合物概述 1.高分子化合物的概念。 高分子化合物是指由许多小分子化合物以共价键结合成的,相对分子质量很高(通常为104~106)的一类化合物,常简称为高分子,也称为聚合物或高聚物。 2.高分子化合物的分类。 3.高分子化合物的表示方法(以聚乙烯为例)。 (1)高聚物的结构简式:。 (2)链节:—CH2—CH2—(重复的结构单元)。 (3)聚合度(n):表示每个高分子链节的重复次数n叫聚合度,值得注意的是高分子材料都是混合物,通常从实验中测得的高分子材料的相对分子质量只是一个平均值。 (4)单体:能合成高分子化合物的小分子化合物称为单体。 如CH2=CH2是合成(聚乙烯)的单体。 4.有机高分子化合物的结构特点。 (1)有机高分子化合物具有线型结构和体型结构。 (2)线型结构呈长链状,可以带支链(也称支链型)。也可以不带支链,高分子链之间以分子间作用力紧密结合。 (3)体型结构的高分子链之间将形成化学键,产生交联,形成网状结构。 5.有机高分子化合物的基本性质。 由于有机高分子化合物的相对分子质量较大及其结构上的特点,因而具有与小分子化合物明显不同的一些性质。 (1)溶解性。 (2)热塑性和热固性。 (3)强度:高分子材料的强度一般比较大。 (4)电绝缘性:通常是很好的电绝缘材料。

化学反应工程试卷

2010—2011学年第二学期期末考试试卷 一、填空(20×1ˊ=20ˊ) 1、搅拌釜式反应器主要由壳体 、 、 、换热装置四大部分组成。 2、化学动力学方程一般用表达式),(T c f r i =±表示,说明影响反应速率最主要的影响因素是 、 。 3、填料塔中的填料性能优劣衡量三要素:效率、 及 。填料综合性能评价最好的是 。 4、催化剂必须具备 、 、长寿命这三个条件。 5、气固催化反应过程化学吸附速率方程式: 、若固体吸附剂仅吸附组分A ,朗缪尔吸附等温方程: 。 6、搅拌器按 、 来进行选型。 气液相分散过程选用 ,低黏度均相液体混合选用 。 7、在系统中进行一连串反应 ,组分 A 的生成速率方程 式: 、组分B 的生成速率方程式: 。 8、搅拌釜式反应器的换热装置有 、蛇管、 、列管、回流冷凝式。 9、催化剂非球形颗粒面积相当直径计算公式a d = 。 10、催化剂失活是由玷污、烧结、 、中毒等原因造成的。 二、问答题(5×5ˊ=25ˊ) 1、 均相反应器有哪些?如何选择均相反应器? 2、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? 12k k A B C ??→??→

3、气固相催化反应过程分为几个步骤并简述? 4、理想流动模型分为哪两种类型,并简述这两种类型的各自特征? 5、固定床催化反应器的床层空隙率ε的概念?影响因素是什么?为什么空隙率ε是固定床反应器的重要参数? 三、计算题(10ˊ+15ˊ+15ˊ+15ˊ=55ˊ) 【3-1】 等温下在间歇反应器中进行一级不可逆液相反应A B + C ,在5min 内有40%的A 分解,在达到分解率为80%,(1)问需要多少时间?(2)若反应为二级反应,则需要多少时间? 【3-2】在总长为4m 的固定床反应器中,反应气体以8 kg/(m 2.s)的质量流速通过床层,流体的黏度 ,流体的密度 。如果床层中催化剂颗粒的直径为2.5mm ,床层的堆积密度为754kg/m 3,催化剂的表观密度为1300kg/m 3,求:(1)催化剂床层的空隙率ε ?(2)流体流动的修正雷诺数eM R ?(3)床层的压力降p ? ? 【3-3】在体积312.0m V R =的连续操作釜式反应器中进行反 应 ,式中min /731?=kmol m k 、min /332 ?=kmol m k ,A 、B 两种物料以等体积加入反应器中,其中A 摩尔浓度为3/8.2m kmol ,B 摩尔浓度为3/6.1m kmol 。设反应前后系统密度不变,当B 的转化率为75%时,(1)推导出该反应原料A 的反应速率A r 表达式?(2)求物料中A 、B 物料的流量? 【3-4】 在搅拌良好的间歇操作釜式反应器中,用乙酸和丁醇生产乙酸丁酯,其反应式为: CH 3COOH + C 4H 9OH CH 3COOC 4H 9 + H 2O 反应在恒温条件下进行,温度为373K ,进料比为乙酸∶丁醇 = 1∶6(mol ),以少量H 2SO 4为催化剂。当使用过量丁醇时,该反应以乙酸(下标以A 计)表 示的动力学方程式为2)(A A kc r =-。在上述条件下,反应速率常数30.015/(min)k m Kmol =?,反应物密度3/750m kg =ρ(假设反应前后不变) 。32.46/f kg m ρ= 1 2k k A B R S ??→++←??51.810f Pa s μ-=?

《有机化学基础》课时作业1:3.3.1 高分子化合物

[基础过关] 一、高分子化合物的有关概念 1.下列说法中正确的是() A.油脂是高级脂肪酸甘油三酯,其相对分子质量较大,所以是有机高分子化合物 B.聚乙烯是由乙烯经加聚反应合成的,所以聚乙烯和乙烯的化学性质相同 C.聚乙烯是由乙烯经加聚反应合成的,但是聚乙烯的基本结构和乙烯的结构不同 D.一块无色透明的塑料的成分是聚乙烯,所以是纯净物,有固定的相对分子质量 答案 C 解析油脂的相对分子质量只有几百,而有机高分子化合物的相对分子质量一般高达104~106,所以,油脂不是有机高分子化合物。乙烯在发生加聚反应时,碳碳双键打开,所以聚乙烯中没有碳碳双键,而是单键,因此二者结构和化学性质都不相同。塑料的组成成分是聚乙烯,但是合成聚乙烯所用的乙烯分子的数目不同,链节数不同,所以塑料不是纯净物,而是混合物。 2.某高聚物的结构片断如下:,下列分析正确的是() A.它是缩聚反应的产物 B.其单体是CH2===CH2和HCOOCH3 C.其链节是CH3CH2COOCH3

D.其单体是CH2===CHCOOCH3 答案 D 解析首先要明确由于主链上没有特征基团,如“—COOCH2—”和“—CONH—”等,因此该高聚物应是加聚产物。再根据加聚反应的特点去分析,若主链内只有C—C单键,每两 个碳原子为一链节,取这个片段,将C—C单键变为,就找到合成这种高分子的 单体,若主链内有,则以为中心取四个碳原子为一个片断,变 为C—C单键,把原来与相邻的单键变为双键,即找到单体。主碳链只有C—C单 键,因此其单体是CH2===CHCOOCH3。链节是该高聚物最小的重复单位,应为。3.下列叙述中正确的是() A.单体的质量之和等于所生成的高分子化合物的质量 B.单体为一种物质时,则单体发生加聚反应 C.缩聚反应的单体至少有两种物质 D.淀粉和纤维素的聚合度不同,不互为同分异构体 答案 D 解析若为加聚反应,单体的质量之和等于所生成高分子化合物的质量;若为缩聚反应,高分子化合物的质量小于单体的质量之和,所以A项错误;单体为一种物质时,单体可能发 生加聚反应也可能发生缩聚反应,如乙烯通过加聚反应得到聚乙烯,乳酸() 通过缩聚反应得到聚乳酸和水,所以B项错误;缩聚反应的单体可以为一种或多种物质,只要单体能同时提供两种相互发生反应的官能团即可,如聚乳酸的单体就只有乳酸一种,所以C项错误;淀粉和纤维素虽然分子式都为(C6H10O5)n,但链节数n不同,则分子式实际是不同的,不符合同分异构体的定义,所以彼此不互为同分异构体,D项正确。 二、有机合成反应类型的判断

化学反应工程复习题 热力学

第一章 绪论 1. 化学反应工程是一门研究______________的科学。(化学反应的工程问题) 2. 化学反应工程是一门研究化学反应的工程问题的科学,既以_______作为研究对象,又以_______为研究对象的学科体系。(化学反应、工程问题) 3. _______是化学反应工程的基础。( 三传一反) 4. 化学反应过程按操作方法分为_______、_______、_______操作。(分批式操作、连续式操作、半分批式) 5. 化学反应工程中的“三传一反”中的三传是指_______、_______、_______。(传质、传热、动量传递) 6. 不论是设计、放大或控制,都需要对研究对象作出定量的描述,也就要用数学式来表达个参数间的关系,简称_______。(数学模型) 7. 在建立数学模型时,根据基础资料建立物料、热量和动量衡算式的一般式为_______。(累积量=输入量-输出量) 8.“三传一反”是化学反应工程的基础,其中所谓的一反是指_______。(D ) A .化学反应 B. 反应工程 C. 反应热力学 D. 反应动力学 9.“三传一反”是化学反应工程的基础,下列不属于三传的是_______。(A ) A. 能量传递 B. 质量传递 C. 热量传递 D. 动量传递 第二章 均相反应动力学 1. aA + bB pP + sS 对于反应,则=P r _______)(A r -。( a p ) 2.着眼反应组分K 的转化率的定义式为_______。( 00K K K K n n n -= χ) 3. 化学反应速率式为β αB A C A C C K r =-,用浓度表示的速率常数为C K ,假定符合理想气体状态方程,如用压力表示的速率常数P K ,则C K =_______P K 。() ()(βα+RT ) 4. 活化能的大小直接反映了______________对温度的敏感程度。(反应速率) 5. 一个可逆的均相化学反应,如果正、逆两向反应级数为未知时,采用______________法来求反应级数。(初始速率法) 6. 平行反应A P(主) S(副)均为一级不可逆反应,若主E >副E ,选择性S p 与_______无关,仅是_______的函数。(浓度、温度) 7. 如果平行反应 A P(主) S(副)均为一级不可逆反应,若主E >副E ,提高选择性P S 应 _______。(提高温度) 8. 一级连串反应A S K 1 K 2 P 在平推流反应器中,为提高目的产物P 的收率,应 ______12/k k 。(降低) 9.化学反应O H CH H CO 2423+?+,其中化学反应计量系数为-1的是哪种物质______。(A ) A. CO B. 2H C. 4CH D. O H 2 10.对于一非恒容均相化学反应αA A αB B ,反应组分A 的化学反应速率 =-A r _______。(A ) A. Vdt dn r A A -=- B. Vdt dn r B A -=- C. dt dC r A A -=- D. dt dC r B A -=-

生命中的基础有机化学物质-合成高分子化合物作业

核心素养提升练三十四 生命中的基础有机化学物质合成高分子化合物 (25分钟50分) 一、选择题(本题包括2小题,每题8分,共16分) 1.(新题预测)下列关于有机化合物的说法正确的是() A.软脂酸甘油酯既能发生水解反应,又能催化加氢 B.糖类、油脂和蛋白质均可发生水解反应 C.若两种二肽互为同分异构体,则二者的水解产物不一致 : D.甲醛、氯乙烯和乙二醇均可作为合成聚合物的单体 【解析】选D。软脂酸甘油酯含有酯基能发生水解反应,不含有碳碳双键,不能与H2发生加成反应,A错误;单糖不能发生水解反应,B错误;水解产物可以是同一种物质,C错误;甲醛与苯酚可形成酚醛树脂,氯乙烯加聚生成聚氯乙烯,乙二醇与二元羧酸缩聚可形成高分子化合物,D正确。 【易错提醒】(1)糖类中的单糖不能发生水解反应。 (2)油脂没有固定的熔沸点,在常温下呈液态的为油(植物油如花生油,熔沸点较低),呈固态的为脂肪(动物油如牛油,熔沸点较高)。 (3)两分子的氨基酸可以自身形成二肽,也可以相互形成二肽。 2.(2019·大同模拟)下列说法不正确的是() A.可发生消去反应引入碳碳双键 B.可发生催化氧化引入羧基 &

可发生取代反应引入羟基 D.与CH 2CH2可发生加成反应引入环 【解析】选B。A项符合消去反应的条件,A正确;中上无氢原子,不能发生催化氧化生成羧酸,B错误;CH3CH2Br可发生水解反应引入羟基,C正确;D 项能发生加成反应引入环,D正确。 【加固训练】 1.无毒的聚酯纤维的结构式为,下列说法中不正确的是() A.羊毛与聚酯纤维的化学成分不相同 B.羊毛和聚酯纤维在一定条件下均能水解 C.该聚酯纤维的单体为对苯二甲酸和乙二醇 ) D.由单体合成聚酯纤维的反应属于加聚反应 【解析】选D。羊毛是天然高分子化合物,属于蛋白质,能发生水解,A、B正确;聚酯纤维是由对苯二甲酸和乙二醇经缩聚反应而成,C正确,D错误。 2.(2019·达州测试)有机玻璃是一种高分子化合物,在工业上和生活中有着广泛用途,工业上合成有机玻璃流程为 下列说法不正确的是() A.反应①的原子利用率达100% B.反应②是加聚反应

化学反应工程期末考试真题

化学反应工程原理 一、选择题 1、气相反应 CO + 3H 2 CH 4 + H 2O 进料时无惰性气体,CO 与2H 以1∶2摩尔比进料, 则膨胀因子CO δ=__A_。 A. -2 B. -1 C. 1 D. 2 2、一级连串反应A S K 1 K 2 P 在间歇式反应器中,则目的产物P 的最大浓度=m ax ,P C ___A____。 A. 1 22 )(210K K K A K K C - B. 2 2/1120 ]1)/[(+K K C A C. 122 )(120K K K A K K C - D. 2 2/1210]1)/[(+K K C A 3、串联反应A → P (目的)→R + S ,目的产物P 与副产物S 的选择性 P S =__C_。 A. A A P P n n n n --00 B. 0 A P P n n n - C. 0 0S S P P n n n n -- D. 0 0R R P P n n n n -- 4、全混流反应器的容积效率η=1.0时,该反应的反应级数n___B__。 A. <0 B. =0 C. ≥0 D. >0 5 、对于单一反应组分的平行反应A P(主) S(副),其瞬间收率P ?随A C 增大而单调下降,则最适合的反应器为 ____B__。 A. 平推流反应器 B. 全混流反应器 C. 多釜串联全混流反应器 D. 全混流串接平推流反应器 6、对于反应级数n >0的不可逆等温反应,为降低反应器容积,应选用____A___。 A. 平推流反应器 B. 全混流反应器 C. 循环操作的平推流反应器 D. 全混流串接平推流反应器 7 、一级不可逆液相反应 A 2R ,3 0/30.2m kmol C A =, 出口转化率 7.0=A x ,每批操作时间 h t t 06.20=+,装置的生产能力为50000 kg 产物R/天,R M =60,则反应器的体积V 为_C_3 m 。 A. 19.6 B. 20.2 C. 22.2 D. 23.4 8、在间歇反应器中进行等温一级反应A → B , s l mol C r A A ?=-/01.0,当l mol C A /10=时,求反应至 l mol C A /01.0=所需时间t=____B___秒。 A. 400 B. 460 C. 500 D. 560 9、一级连串反应A → P → S 在全混流釜式反应器中进行,使目的产物P 浓度最大时的最优空时 = opt τ_____D__。 A. 1 212) /ln(K K K K - B. 1 221)/ln(K K K K - C. 2 112)/ln(K K K K D. 2 11K K 10、分批式操作的完全混合反应器非生产性时间0t 不包括下列哪一项____B___。

聚合物的化学反应

聚合物化学反应的发展 摘要:本文对聚合物的化学反应的发展进行了概述,主要从聚合物的结构和聚合度变化进行分类介绍,主要分为聚合物的基团反应、接枝、嵌段、扩链、交联、降解方面进行了介绍,并对聚合物的化学反应的发展进行了叙述。 关键词:基团反应;接枝;嵌段;扩链;交联;降解; 研究聚合物分子链上或分子链间官能团相互转化的化学反应过程。聚合物的化学反应根据聚合物的聚合度和基团的变化(侧基和端基)可分为相似转变、聚合物变大的反应及聚合物变小的反应称为聚合物的化学反应。从聚合物的结构和聚合度变化进行分类,聚合物的化学反应大致可以分为聚合物的基团反应、接枝、嵌段、扩链、交联、降解等几大类。 聚合物可以像低分子有机物一样进行许多化学反应,例如氢化、卤化、硝化、磺化、醚化、酯化、水解、醇解等。与有机化学反应相比,聚合物化学反应有四大特点:(1)在低分子有机化学反应中,用化学反应方程式就可以表示反应物和产物之间的变化及其定量关系。但是,聚合物的化学反应虽也可用反应式来表示,其意义却有很大的局限性。(2)通过聚合物的化学反应,制取大分子链中含有同一重复单元的“纯的”高分子,是极为困难的,甚至可以说是不可能的。原因是聚合物的化学反应中,官能团的转化率不可能达到100%,而且在反应过程中,起始官能团和反应各阶段形成的新官能团,往往同时连接在同一个大分子链上。(3)在缩聚反应中建立了官能团等活性概念、在烯类单体聚合时假定了反应中心的活性与链长无关(动力学分析的基础),在研究聚合物化学反应时,就有机官能团反应而言,也不应受链长的影响,即大分子链上官能团的反应能力应与低分子同系物中官能团的反应能力相似。在某些情况下确实如此,但在很多情况下,大分子上官能团的反应速率远低于同类型的低分子。这是因为在高分子反应的许多场合中,由于大分子形状、聚集态和粘度等因素会防碍反应物的扩散,而使聚合物化学反应的速率所有降低。(4)聚合物化学反应过程中,往往会引起聚合度的改变。在聚合物化学反应中,不宜用分子而应该以基团来表述产率或者转化率,基团的活性受许多因素的影响,有物理因素、化学因素等,有时还会出现物理和化学的协同作用。通过高分子链上或分子链间官能团相互转化的化学反应,可以制备具有新的或特殊性能的功能高分子材料,可以在很广的范围内改变天然和合成高分子化合物的性能,扩大应用范围。高分子链参与的化学反应的研究能探索聚合物的化学结构与性能、结构和被破坏的因素之间的规律[1]。 下面将从聚合物的基团反应、接枝、嵌段、扩链、交联、降解方面进行介绍。 1.聚合物的基团反应 聚合物的基团反应是指聚合物的大分子链(主链和支链)上的各种各样能够进行化学反应的官能团所发生的化学反应。聚合物链上的官能团可以进行类似于有机化学中的化学反应,只是受到官能团所处环境的影响较普通的有机化学反应更为复杂,并具有自身的特点。聚合物的基团反应是有机化学反应在高分子化学领域中的应用和发展。 聚合物的基团反应主要有聚二烯烃的加成反应。聚烯烃和聚氯乙烯的氯化、聚醋酸乙烯酯的醇解、纤维素的化学改性等。 聚二烯烃的加成反应是由于二烯类橡胶分子含有双键,可以进行加成反应,若不进行加成反应,大分子链中的双键易氧化和老化,常见的加成方式有加氢反应、氯化和氢氯化等。在加氢反应中关键是寻找加氢催化剂,张彦芳[2]对于Ni-Al-B-O(辛醛)催化体系进行了研究,发现该催化剂具有活性高、稳定性好、A1/B变化范围宽的特点,能灵敏地调节BR的门

《化学反应工程》试题及答案

《化学反应工程》试题 一、填空题 1. 质量传递 、 热量传递 、 动量传递 和化学反应 称为三传一 反. 2. 物料衡算和能量衡算的一般表达式为 输入-输出=累 积 。 3. 着眼组分A 转化率x A 的定义式为 x A =(n A0-n A )/n A0 。 4. 总反应级数不可能大于 3 。 5. 反应速率-r A =kC A C B 的单位为kmol/m 3·h ,速率常数k 的因次为 m 3/kmol ·h 。 6. 反应速率-r A =kC A 的单位为kmol/kg ·h ,速率常数k 的因次为 m 3/kg ·h 。 7. 反应速率2 /1A A kC r =-的单位为mol/L ·s ,速率常数k 的因次为 (mol)1/2·L -1/2·s 。 8. 反应速率常数k 与温度T 的关系为2.1010000lg +-=T k ,其活化能为 mol 。

9. 某反应在500K 时的反应速率常数k 是400K 时的103倍,则600K 时的反应速率常数k 时是400K 时的 105 倍。 10. 某反应在450℃时的反应速率是400℃时的10倍,则该反应的活 化能为(设浓度不变) mol 。 11. 非等分子反应2SO 2+O 2==2SO 3的膨胀因子2 SO δ等于 。 12. 非等分子反应N 2+3H 2==2NH 3的膨胀因子2 H δ等于 –2/3 。 13. 反应N 2+3H 2==2NH 3中(2 N r -)= 1/3 (2 H r -)= 1/2 3 NH r 14. 在平推流反应器中进行等温一级不可逆反应,反应物初浓度为 C A0,转化率为x A ,当反应器体积增大到n 倍时,反应物A 的出口浓度 为 C A0(1-x A )n ,转化率为 1-(1-x A )n 。 15. 在全混流反应器中进行等温一级不可逆反应,反应物初浓度为 C A0,转化率为x A ,当反应器体积增大到n 倍时,反应物A 的出口浓度 为 A A x n x )1(11-+-,转化率为A A x n nx )1(1-+。 16. 反应活化能E 越 大 ,反应速率对温度越敏感。 17. 对于特定的活化能,温度越低温度对反应速率的影响越 大 。 18. 某平行反应主副产物分别为P 和S ,选择性S P 的定义为 (n P -n P0)/ (n S -n S0) 。

第六章聚合物的化学反应

第六章聚合物的化学反应 【课时安排】 6.1 概述 6.2 反应特征及影响因素1学时 6.3 聚合物的相似转变1学时 6.4 功能高分子10分钟 6.5 聚合度变大的反应50分钟 6.6 聚合度变小的反应40分钟 6.7 老化与防老化20分钟 总计4学时 【掌握内容】 1聚合物的化学反应特征及影响因素 2 重要的聚合物的相似转变反应:纤维素、聚醋酸乙烯、离子交换树脂 3 重要的聚合度变大的反应:橡胶硫化,过氧化物交联,HIPS,ABS,SBS 4重要的降解反应:PMMA,PE,PP,PVC 【熟悉内容】 1. 功能高分子 2. 老化与防老化 【了解内容】 1. 其它的聚合物的反应 【教学难点】 1. 聚合物的化学反应特征及影响因素 【教学目标】 1掌握几率效应、邻近基团效应、相似转变、聚合度变大的反应、聚合度变小的反应、解聚、老化等基本概念 2掌握聚合物的化学反应特征及影响因素 3 掌握重要的降解反应类型 4能正确书写重要的聚合物化学反应式:纤维素、聚醋酸乙烯、离子交换树脂、过氧化物交联,HIPS,ABS,SBS 6.1 概述 6.2 反应特征及影响因素 【教学内容】 6.1 概述 一.聚合物反应的分类 二.聚合物反应的意义 6.2 反应特征及影响因素 6.2.1 聚合物的反应特征 6.2.2 影响聚合物反应的因素 一. 物理因素 二. 化学因素 【教学重点】影响聚合物反应的因素;聚合物反应分类 【教学难点】影响聚合物反应的因素 【教学目标】

1 掌握聚合物反应分类 2 掌握影响聚合物反应的因素 3 掌握几率效应、邻近基团效应、相似转变、聚合度变大、聚合度变小的反应等概念 【教学手段】课堂讲授 【教学过程】 6.1 概述 一.分类(根据聚合度变化) 1.相似转变: Mn不变,反应仅限于侧基和端基→制备新聚合物 2.聚合度变大反应: Mn变大,→交联,接枝,嵌段,扩链 3.聚合度变小反应: Mn变小→降解,解聚 二.意义 1.制备新聚合物 (1)利用相似转变 2)利用聚合度变大反应 2.对聚合物使用过程中老化行为的保护与利用 (1)防老化:延长使用寿命 (2)利用老化:三废处理,可自然降解聚合物(环保餐盒,可降解塑料) 3.理论研究:测定聚合物结构,高分子效应,机理研究 6.2 反应特征及影响因素 6.2.1 聚合物的反应特征 1 反应速率低 2 反应不完全 3 反应复杂,多种结果 ~~~CH2-CH~~~~→ CN ~~~CH2-CH~~CH2-CH~~CH2-CH-CH2-CH ~~~CH2-CH ~~~ CN CONH CO- NH-CO COOH (异链聚合物:在链上含有多种不重复的结构单元的聚合物) 基团转化率(PBd加氢?加氢度,PV A缩醛化?缩醛度) 6.2.2 影响聚合物反应的因素 一. 物理因素 1.扩散速度的影响 (1).结晶度 结晶区: 分子链排列规整,作用力大,小分子无法扩散 无定形区:T>Tg: 链段活动性加强,利于扩散?可在Tg以上或溶胀时反应 T

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