化学反应工程第二章习题答案

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化学反应工程第三版郭锴课后答案

第一章 简介

1.1 化学反应工程的定义

化学反应工程是研究化学反应过程及其工程应用的学科，它涉及到反应热力学、反应动力学、反应装置设计等方面的内容。

1.2 化学反应工程的发展历史

化学反应工程的发展可以追溯到19世纪末，随着化学工业的迅速发展，越来越多的化学反应需要在工业生产中得到应用。随着对化学反应规律认识的深入，化学反应工程逐渐形成了独立的学科体系，并取得了重要的成果。

1.3 化学反应工程的重要性

化学反应工程在化工生产中起着重要的作用。通过对反应过程的研究和优化，可以提高反应的产率和选择性，降低生产成本，实现资源的高效利用。因此，化学反应工程对于提高工业生产效益和推动可持续发展具有重要意义。 未知驱动探索，专注成就专业

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第二章 反应热力学

2.1 反应焓的计算

反应焓的计算是反应热力学的重要内容之一。在计算反应焓时，我们需要知道反应物和生成物的热力学性质，例如标准生成焓、标准摩尔熵等。通过热力学数据库或计算软件，可以方便地获取这些数据。

2.2 反应平衡常数的计算

反应平衡常数是反应热力学的另一个重要概念。它可以用来描述化学反应的热力学平衡状态。在计算反应平衡常数时，我们需要知道反应物和生成物的标准生成焓、标准摩尔熵等数据，并应用热力学公式进行计算。

2.3 选择性和产率的计算

在化学反应工程中，选择性和产率是评价反应过程的重要指标。选择性指在反应中所得到的目标产品所占的比例，而产率指目标产品的生成量与反应物的摩尔数之比。选择性和产率的计算通常涉及到反应物的消耗量、产物的生成量等信息。 未知驱动探索，专注成就专业

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第三章 反应动力学

3.1 反应速率方程的推导

反应速率方程是描述反应速率与反应物浓度之间关系的数学表达式。在推导反应速率方程时，需要考虑反应机理和速率常数等因素。根据速率方程，可以预测反应速率随时间的变化，从而优化反应条件。

化学反应工程_华东理工大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年

1. 对简单不可逆二级反应，根据要求的处理量、初浓度和转化率，所需的 反应器体积最小。

参考答案:

平推流

2. 工业反应过程优化的决策变量包括

参考答案:

操作方式_工艺条件_结构变量

3. 均相反应应该满足下述哪2个条件？

参考答案:

反应体系互溶_预混合过程很快

4. 对串联反应而言，存在一个最优反应温度使反应产物收率最大。

参考答案:

错误

5. 化学反应工程的研究方法是经验放大方法

参考答案:

错误

6. 连续流动釜式反应器中物料浓度和温度处处相等，并且等于反应器进口物料的浓度和温度。

参考答案:

错误

7. 理想间歇反应器中搅拌越激烈，混合越均匀，则反应速率越快。

参考答案:

错误

8. 化学反应的前提是参与反应的所有物料达到分子尺度上的均匀，成为均一的气相或液相。

参考答案:

错误

9. 产生返混的原因是

参考答案:

不均匀的速度分布_空间上的反向流动

10. 限制返混的措施包括

参考答案:

横向分割_纵向分割

11. 化学反应工程的研究对象是以化学实验室中进行的化学反应过程。

参考答案:

错误

12. 化学反应工程优化的技术指标是

参考答案:

反应选择率_能耗_反应速率

13. 活化能E与反应的热效应相关，活化能大的反应其反应热也大。

参考答案:

错误

14. 零级反应的重要特征是反应时间由残余浓度决定，与初始浓度关系不大。

参考答案:

错误

15. 可逆放热反应的最优温度随转化率xA变大而增大。

参考答案:

错误

16. 限制返混的措施是分割，主要是横向分割。

参考答案:

正确

17. 理想管式反应器的径向具有严格均匀的速度分布，也就是在径向不存在浓度变化，所以反应速率随空间位置的变化将只限于轴向。

参考答案:

正确

18. 对自催化反应A+P®P+S而言，必定存在最优反应时间使反应的转化率最大。

《化学反应⼯程》试题及答案

《化学反应⼯程》试题库

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2.1010000

ln +-

=T

k ，

其活化能为 83.14kJ/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） 186.3kJ/mol 。

11. ⾮等分⼦反应2SO 2+O 2==2SO 3的膨胀因⼦2SO δ等于 -0.5 。 12. ⾮等分⼦反应N 2+3H 2==2NH 3的膨胀因⼦2H δ等于–2/3 。 13. 反应N 2+3H 2==2NH 3中（2N r -）= 1/3 （2H r -）= 1/2 3NH 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CA0，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

第二章 均相反应动力学基础

均相反应 均相反应是指参予反应的各物质均处同一个相内进行化学反应。

在一个相中的反应物料是以分子尺度混合的，要求：

①必须是均相体系 (微观条件)

②强烈的混合手段 (宏观条件)

③反应速率远小于分子扩散速度

一、计量方程

反应物计量系数为负，生成物计量系数为正。

计量方程表示物质量之间关系，与实际反应历程无关；

计量系数只有一个公因子；

用一个计量方程表示物质量之间关系的体系称为单一反应，反之称为复合反应。

二、化学反应速率

单位时间、单位反应容积内组分的物质的量（摩尔数）的变化称之为该组分的反应速率。

反应物：

生成物：

对于反应

三、化学反应速率方程

r是反应物系的组成、温度和压力的函数。

32223NHHN032223NHNHAAAdnrVddtCdtRRRdnrVdtdCdtABSRABSRSABRABSRrrrrAAABr[k(T)][f(C,C,)]

有两类；双曲函数型和幂函数型。

k-化学反应速率常数；

a(b)-反应级数。

(1)反应级数

(i) 反应级数与反应机理无直接的关系，也不等于各组份的计量系数；

(ii) 反应级数表明反应速率对各组分浓度的敏感程度；

(iii) 反应级数是由实验获得的经验值，只能在获得其值的实验条件范围内加以应用。

(2)反应速率常数k

[k]: s-1·(mol/m3)1-n

E ：是活化能，把反应分子“激发”到可进行反应的“活化状态”时所需的能量。

E愈大，通常所需的反应温度亦愈高，反应速率对温度就愈敏感。

k0 —指前因子,其单位与 反应速率常数相同；

E— 化学反应的活化能,J/mol；

R — 气体常数,8.314J/(mol.K)。