化学反应工程原理(华东理工大学版)第二版第八章答案

第八章电化学一．基本要求1．理解电化学中的一些基本概念，如原电池和电解池的异同点，电极的阴、阳、正、负的定义，离子导体的特点和Faraday 定律等。

2．掌握电导率、摩尔电导率的定义、计算、与浓度的关系及其主要应用等。

了解强电解质稀溶液中，离子平均活度因子、离子平均活度和平均质量摩尔浓度的定义，掌握离子强度的概念和离子平均活度因子的理论计算。

3．了解可逆电极的类型和正确书写电池的书面表达式，会熟练地写出电极反应、电池反应，会计算电极电势和电池的电动势。

4．掌握电动势测定的一些重要应用，如：计算热力学函数的变化值，计算电池反应的标准平衡常数，求难溶盐的活度积和水解离平衡常数，求电解质的离子平均活度因子和测定溶液的pH等。

5．了解电解过程中的极化作用和电极上发生反应的先后次序，具备一些金属腐蚀和防腐的基本知识，了解化学电源的基本类型和发展趋势。

二．把握学习要点的建议在学习电化学时，既要用到热力学原理，又要用到动力学原理，这里偏重热力学原理在电化学中的应用，而动力学原理的应用讲得较少，仅在电极的极化和超电势方面用到一点。

电解质溶液与非电解质溶液不同，电解质溶液中有离子存在，而正、负离子总是同时存在，使溶液保持电中性，所以要引入离子的平均活度、平均活度因子和平均质量摩尔浓度等概念。

影响离子平均活度因子的因素有浓度和离子电荷等因素，而且离子电荷的影响更大，所以要引进离子强度的概念和Debye-Hückel极限定律。

电解质离子在传递性质中最基本的是离子的电迁移率，它决定了离子的迁移数和离子的摩尔电导率等。

在理解电解质离子的迁移速率、电迁移率、迁移数、电导率、摩尔电导率等概念的基础上，需要了解电导测定的应用，要充分掌握电化学实用性的一面。

电化学在先行课中有的部分已学过，但要在电池的书面表示法、电极反应和电池反应的写法、电极电势的符号和电动势的计算方面进行规范，要全面采用国标所规定的符号，以便统一。

会熟练地书写电极反应和电池反应是学好电化学的基础，以后在用Nernst方程计算电极电势和电池的电动势时才不会出错，才有可能利用正确的电动势的数值来计算其它物理量的变化值，如：计算热力学函数的变化值，电池反应的标准平衡常数，难溶盐的活度积，水的解离平衡常数和电解质的离子平均活度因子等。

第八章 氧化还原反应和电极电势 习题答案1. 锌空气电池是历史比较悠久的电池之一，常用于AA 型、AAA 型电池以及钮扣电池等。

它的电池反应如下所示：2Zn(s)+O 2(g)=2ZnO(s)。

试写出电极反应。

负极：Zn+2OHˉ=ZnO+H 2O+2eˉ正极：0.5O 2+H 2O+2eˉ=2OHˉ2．若Pt | H 2（100 kPa ）| 胃液 || KCl （0.1 mol·L -1）| Hg 2Cl 2 (s) | Hg(l) | Pt 的电动势等于0.420 V ，而Pt | H 2（100 kPa ）H +（1.0 mol·L -1）|| KCl （0.1 mol·L -1| Hg 2Cl 2 (s) | Hg(l) | Pt 的电动势等于0.334 V ，求胃液的pH 。

解：对于电池：Pt | H 2（100 kPa ）H +（1.0 mol·L -1）|| KCl （0.1 mol·L -1），Hg 2Cl 2 | HgE 1 ＝φ+－φo SHE ＝φ+ ＝－0.334 （V ）对于电池：Pt | H 2（100 kPa ），胃液 || KCl （0.1 mol·L -1），Hg 2Cl 2| HgE 2 ＝φ+－φ待测 ＝0.334－φ待测 ＝0.420（V ）φ待测＝ －0.086（V ）根据能斯特方程2+θ+2(H )0.05916V =(H /H )+lg 2100/1000.05916V pH 0.086Vr c ϕϕ=-=- 待测 pH = 1.453. 将下列氧化还原反应设计成原电池，写出电极反应及电池符号：（1）Fe 2+ + Ag +Fe 3+ + Ag 电极反应：正极： Ag + + e - Ag 还原反应：负极： Fe 2+ －e - Fe 3+ 氧化反应电池符号为： (－) Pt | Fe 3+ (c 1) , Fe 2+ (c 2) || Ag + (c 3) | Ag (+)（2）MnO 4- + 5Fe 2+ + 8H +Mn 2+ + 5Fe 3+ + 4H 2O电极反应：正极： MnO 4- + 8H + + 5e - Mn 2+ + 4H 2O 还原反应负极： Fe 2+ －e - Fe 3+ 氧化反应电池符号为： (－) Pt | Fe 3+ (c 1) , Fe 2+ (c 2) || MnO 4- (c 3) , Mn 2+(c 4) | Pt (+)4. 298K 时，在Ag +/Ag 电极中加入过量I -，设达到平衡时[I -] = 0.10 mol·L －1，而另一个电极为Cu 2+/Cu ，[Cu 2+] = 0.010 mol·L －1，现将两电极组成原电池。

第八章 习题参考答案18解:半反应为 MnO 4- + 8H + + 5e =Mn 2+ + 4H 2O V E 51.1=θ][]][[lg 5059.02842/42/4++-+-+-+=Mn H MnO E E Mn MnO Mn MnO θ当[MnO 4-]=[ Mn 2+]=1 mol·L -1或[MnO 4-]/[ Mn 2+]=1时,条件电位为 82/42/4]l g [5059.0++-'+-+=H E E Mn MnO Mn MnO θθ （1）[H +]=2.0mol·L -1时,V E MnMnO 54.1)0.2lg(5059.051.182/4=+='+-θ（2）pH=2.00时,V EMn MnO 32.1)10lg(5059.051.1822/4=+=-'+-θ20解: 2Fe 3+ + Sn 2+ = 2Fe 2+ + Sn 4+ 由下列两个半反应组成：Fe 3+ + e = Fe 2+170.01/23=='++n V E Fe Fe θ Sn 4+ + 2e = Sn 2+214.02/24=='++n V E Sn Sn θ故 n=298.18059.0)14.070.0(2059.0)(lg 2/42/3=-=-=''++'++θθSn Sn Fe Fe E E n K18105.9⨯='K24解: Fe 3+ + e = Fe 2+ 173.011=='n VE θ Sn 4+ + 2e = Sn 2+ 207.022=='n VE θV n n E n E n E SP 29.02107.0273.01212211=+⨯+⨯=++=''θθV n E E 16.02059.0307.0059.0322%1.0=⨯+=⨯+='-θV n E E 55.01059.0373.0059.0311%1.0=⨯-=⨯-='+θ故，滴定突跃范围为：0.16v-0.55v 。

概论单选题1.以下不属于图书类的有( )。

A.《世界经济年鉴》B.《英汉科技大词库》C.《中国工商企业名录》D.《中国学位论文通报》D2.科技论文的正确组成部分，依次是（）A.题目、作者、作者单位、文摘、关键词、正文、参考文献B.题目、作者单位、作者、关键词、文摘、正文、参考文献C.题目、作者、作者单位、关键词、文摘、正文、参考文献D.题目、作者、作者单位、正文、关键词、文摘、参考文献A3.下列号码中，哪个是完整的IPC分类号：（）A.A61M16/01B.A61M021*******D.02260436.7A4.一般来说，隐性知识存在于：A.搜索引擎中B.书中C.人的头脑中D.光盘数据库中C5.查找<化工原理>这本书在下列哪个数据库中可以找到？A.维普科技期刊数据库B.万方数据库C.中国期刊数据库D.超星数字化图书馆D6.提高文献查准率的途径下列不正确的是（）。

A.合理选择数据库B.逻辑与的使用C.尽量使用截词D.位置算符的使用C7.以下不属于搜索引擎使用技巧的是：A.巧用自然语言检索。

B.使用搜索引擎本身提供的限定。

C.留意别人的搜索。

D.见人就问，不懂就学。

D8.小王和小张在同一个数据库里查找同一个课题，小王查到60篇文献，有30篇相关。

小张查到50篇文献，有28篇相关，下列说法正确的是( )A.小王查准率是30篇B.小张查准率是28篇C.小王比小张查准率高D.小王比小张查准率低D9.下列不属于计算机检索的基本技术的是：A.布尔逻辑检索B.多媒体检索C.位置检索D.截词检索B10.如果你查到的文献太多，则可以（）：A.使用宽泛的检索式:少用AND；对同义词或不同拼法的词用OR逻辑运算。

B.使用更为泛指的检索词——参考如词表、字典、分类表和叙词表等工具。

C.限定你的检索在文献题名中进行。

D.检索其他的数据库——确定其他的数据库是否适合你所查的课题。

C11.检索式为：A and B，表示A.两个检索词必须相连，不得插入其他词，但词序可以颠倒。

何谓轨线？何谓流线？为何流线互不订交？99答：轨线是同一流体质点在不一样时辰所占空间地点的连线；流线是采纳欧拉法观察的结果，流线上各点的切线表示该点的速度方向；因为同一点只有一个速度，由此可知，流线互不订交。

2. 动能校订系数α为何老是大于、等于1的？试说明原由？00简述数学模型法例划实验的主要步骤。

00、03、06、10答：数学模型实验研究方法立足于对所研究过程的深刻理解，按以下主要步骤进行工作：①将复杂的真切过程自己化简成易于用数学方程式描绘的物理模型；②将所获取的物理模型进行数学描绘即成立数学模型；③经过实验对数学模型的合理性进行查验并测定模型参数。

4. 流体流动过程中，稳固性是指什么？定态性是指什么？01简述因次论指导下的实验研究方法的主要步骤。

01、04答：因次剖析法的详细步骤：①找出影响过程的独立变量；②确立独立变量所波及的根本因次；③结构因变量和自变量的函数式，往常以指数方程的形式表示；④用根本因次表示所有独立变量的因次，并出各独立变量的因次式；⑤依照物理方程的因次一致性原那么和π定理获取准数方程；⑥经过实验概括总结准数方程的详细函数式。

层流与湍流的实质差别是什么？02答：湍流的最根本特色是出现了径向的速度脉动。

当流体在管内层流时，只有轴向速度而无径向速度，牛顿型流体听从牛顿粘性定律；但是在湍流时，流体质点沿管道流动的同时还出现了径向的随机脉动，这类脉动加快了径向的动量、热量和质量的传质，动量的传达不单因因为分子运动，而根源于流体质点的横向脉动速度。

非牛顿流体中，塑性流体的特色是什么？02、05、06、10答：含固体量许多的悬浮体常表现出塑性的力学特色，即只有当施加的剪应力大于某一临界值〔折服应力〕以后才开始流动，流动发生后，往常拥有剪切稀化性质，也可能在某一剪切率范围内有剪切增稠现象。

8. 什么是流体流动的界限层？界限层分离的条件是什么？03答：因为流体粘性的作用，凑近壁面的流体将接踵受阻而降速，跟着流体沿壁面前流动，流体受影响的地区渐渐扩大，而流速降为未受边壁影响流速的99%之内的地区即为界限层。

化学反应工程陈甘棠答案【篇一：反应工程第五章习题答案】xt>5.1乙炔与氯化氢在hgcl2-活性炭催化剂上合成氯乙烯的反应c2h2?hcl?c2h3cl (a)(b) (c)其动力学方程式可有如下种种形式：(1) r??(papb?pc/k)/(1?kapa?kbpb?kcpc) (2)r??kakbpapb/(1?kbpb?kcpc)(1?kapa) (3)r??kapapb/(1?kapa?kbpb)(4) r??kbpapb/(1?kbpb?kcpc)2试说明各式所代表的反应机理和控制步骤。

解：（1） a???a?b???b?a??b??c??? （控制步骤） c??c??（2） a??1?a?1b??2?b?2a?1?b?2?c?2??1（控制步骤） c?1?c??1（3）a???a?b???b?a??b?c?? （控制步骤）（4） b???b?a?b??c? （控制步骤） c??c??5.2 在pd-al2o3催化剂上用乙烯合成醋酸乙烯的反应为c2h4?ch3cooh?12实验测得的初速率数据如下[功刀等，化工志，71，2007（1968）.] 115℃, pacoh?200mmhg，po?92mmhg。

2pc2h4(mmhg)r0?10(mol/hr?g催化剂)570 100 195 247 315 4653.94.4 6.0 6.6 7.255.4注：1mmhg=133.322pa如反应机理设想为acoh???acoh?c2h4???c2h4?acoh?c2h4?hc2h4oac???o2?2??2o?hc2h4oac??o??c2h3oac??h2o? (控制步骤)c2h3oac??c2h3oac??h2o? ?h2o+?试写出反应速率并检验上述部分数据能与之符合否。

解：c2h4?ch3cooh?12o2?ch2cooc2h3?h2o（a）（b）（c）（e）（f） ?a?kapa?v?b?kbpb?v?c?v?f?kfpf?v ?d?ks1kakbpapb?v ?e?kep?ev?v??k2?k3par?ks2?d?c??k1pa(k2?k3pa)2r0??pa(k2?k3pa)2pc2h4(mmhg)70 100 195 247 315 465r0?10(mol/hr?g催化剂)53.94.4 6.0 6.6 7.255.41.3410?31.51 1.80 1.932.08 2.93pa作图，基本上为一直线。

华东理工大学201 –201 学年第 学期《化学反应工程》课程考试试卷开课学院：化工学院 ，专业： ，考试形式：闭卷，所需时间：120 分钟一、填充题（25分，每个空格2.5分）⑴反应活化能越小，则说明反应速率对温度变化越 。

对反应活化能Ｅ=80 kj/mol 的反应,在300K 时反应速度要求增加10%，则反应温度应变为 。

⑵工业反应过程优化的技术指标是 。

⑶一级串连反应A P S k k 12−→−−→−，k 1=1 hr -1，k 2=2 hr -1，则在CSTR 反应器中最优空时opt τ＝ h r 。

⑷F(t)的含义是 。

若物料在CSTR 反应器中平均停留时间20分钟，则停留时间小于20分钟的物料占总出口物料 ％。

⑸判断气固催化反应外扩散影响的准数是 ，消除外扩散阻力的工程措施是。

⑹在判断内扩散影响时，当Φ ，则内扩散对反应的影响可忽略；当Φ ，则内扩散对反应的影响严重。

二、单选或多选题（16分，每题4分）⑴ 实验室反应器催化剂装填高度10cm ，操作线速度为0.25cm/s 。

若工业反应器催化剂高度为2m ，空速与实验室反应器相同，则工业反应器流体线速度为 。

a. 2.5 cm/sb. 5cm/sc. 7.5cm/sd. 10 cm/s⑵常用的流固相反应模型之一是 。

a. 全混流模型b. 多釜串联模型c. 整体模型d.平推流模型⑶ 对21E E >的串联反应S P A −→−−→−21，21,E E 分别为主副反应活化能，提高反应选择性的措施是 。

a. A c ﾭb. A c ﾭc. T ﾭd. T ﾭ⑷ CSTR 中进行放热反应，其热稳定条件要求同时满足 。

a.=g Q b.g rdQ dQ dTdT<c.g r dQ dQ dTdT>d.rg Q Q =三、图解题（24分，每题8分）⑴平行反应选择性β与转化率x A 的关系如图所示，用图解法画出产物收率最大时反应器的组合形式（PFR ，CSTR），并画出反应器设备组合示意图。

大学物理化学核心教程第二版(沈文霞)课后参考答案第8章(总45页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除第八章电化学一．基本要求1．理解电化学中的一些基本概念，如原电池和电解池的异同点，电极的阴、阳、正、负的定义，离子导体的特点和Faraday 定律等。

2．掌握电导率、摩尔电导率的定义、计算、与浓度的关系及其主要应用等。

了解强电解质稀溶液中，离子平均活度因子、离子平均活度和平均质量摩尔浓度的定义，掌握离子强度的概念和离子平均活度因子的理论计算。

3．了解可逆电极的类型和正确书写电池的书面表达式，会熟练地写出电极反应、电池反应，会计算电极电势和电池的电动势。

4．掌握电动势测定的一些重要应用，如：计算热力学函数的变化值，计算电池反应的标准平衡常数，求难溶盐的活度积和水解离平衡常数，求电解质的离子平均活度因子和测定溶液的pH等。

5．了解电解过程中的极化作用和电极上发生反应的先后次序，具备一些金属腐蚀和防腐的基本知识，了解化学电源的基本类型和发展趋势。

二．把握学习要点的建议在学习电化学时，既要用到热力学原理，又要用到动力学原理，这里偏重热力学原理在电化学中的应用，而动力学原理的应用讲得较少，仅在电极的极化和超电势方面用到一点。

电解质溶液与非电解质溶液不同，电解质溶液中有离子存在，而正、负离子总是同时存在，使溶液保持电中性，所以要引入离子的平均活度、平均活度因子和平均质量摩尔浓度等概念。

影响离子平均活度因子的因素有浓度和离子电荷等因素，而且离子电荷的影响更大，所以要引进离子强度的概念和Debye-Hückel极限定律。

电解质离子在传递性质中最基本的是离子的电迁移率，它决定了离子的迁移数和离子的摩尔电导率等。

在理解电解质离子的迁移速率、电迁移率、迁移数、电导率、摩尔电导率等概念的基础上，需要了解电导测定的应用，要充分掌握电化学实用性的一面。

第九章 氧化还原滴定法习题解20、用一定量的H 3AsO 4氧化过量的KI ，析出的I 2用Na 2S 2O 3溶液滴定至终点，用去30.00 ml;同样量的的H 3AsO 4恰好被0.1000 mol/L 的NaOH 溶液中和至第一计量点时，用去30.00 ml, 试计算Na 2S 2O 3溶液的浓度。

（已知M H3AsO4=141.9） 解：O H I AsO H H I AsO H 22334322++=+++-34242H AsO NaOH NaH AsO H O +=+---+=+264232222O S I O S I3222432~1~1O S molNa molI AsO molH molNaOH AsO molH 1~143 L mol V V C V n C O S Na NaOH NaOH O S Na AsO H O S Na /2000.000.3000.301000.02.2232232243322=⨯⨯===22、某样品中含有KMnO 4和K 2Cr 2O 7, 现取此样品0.2400g 溶解, 酸化，加入过量KI ，析出的I 2用0.1000 mol/L Na 2S 2O 3溶液滴定至终点，用去60.00 ml ，计算样品中KMnO 4和K 2Cr 2O 7各为多少克？（已知M KMnO4 =158.0, M K2Cr2O7=294.2）解：O H I Cr H I O Cr 223272732146++=++++--，O H I Mn H I MnO 22244528102++=++++-----+=+264232222O S I O S I322245~2/5~1O S molNa molI molKMnO32227226~3~1O S molNa molI O Cr molK设样品中KMnO 4为x 克，则K 2Cr 2O 7为（0.2400-x 克），依题意： 322722465O S Na O Cr K KMnO n n n =+ 即3223227224.)2400.0(65O S Na O S Na O Cr K KMnO V C M x M x=-+ 31000.601000.02.294)2400.0(60.1585-⨯⨯=-+x x 解得： x=0.09821(g) ，即高锰酸钾为0.09821克，0.2400-x=0.1418(g)，即重铬酸钾为0.1418克。

第八章 醛酮醌一、命名下列化合物 1、2—甲基丙醛2、4—甲基—2—羟基甲醛3、5—甲基—2—己烯醛4、3—甲基—2—丁酮5、2，4—己二酮6、2—甲基—4—戊酮醛7、2—甲基—1，4—环己二酮8、水合甲醛二、写结构式1、 2、3、 4、5、6、三、完成反应 1、 ； ；2、3、 ；4、CH 3CH 2CHCH 2CHO CH 3CH 3CHCH 2CCH 3OCH 3Br COCH 3CH N OH(CH 3)2C NNH 2O Cu/CH3CH 2C CN OH 3CH 3CH 2C COOH OH3CH 3CH 2C 3NNH NO 2NO 2CH 3CH 2C 2CH 2CH 3HOMgBrCH 3CH 2C OHHCH 2CH 2CH 3(CH 3)3CH 2OH + (CH 3)3COONa5、 6、7、 8、9、 ； 10、四、将下列化合物按沸点高低排序 1、c>a>d>b 2、a>b>d>c五、转化 1、2、HCOONa +CH 2OHHgSO H 2O/H+2NaOHCH 2ICHOHCOONa;;I 2NaOH CHI 3HOCH CH OH无水HClCH 3CH 2CHCHCHO OH CH 3CH 3CH 2C==CCHO CH 3CCH 3OH CH 3Cu/2+2HC CH 2CH 3CH 2OH 3CHOCH 3CH CHCHONi2CH 3CH 2CH 2CH 2OHH O/H +CH 3CHO HCNCH 3C CNOH CH 3CHCOOHOH3、4、 5、6、7、 六、鉴别 1、H O/H +2HC CH 2CH 3HBr 22CH 3CH 2CH 2BrNaCNCH 3CH 2CH 2CN CH 3CH 2CH 2COOHLiAlH 4CH 3CH 2CH 2CH 2OHCH 3CHCH 3OHHBr无水乙醚（CH 3）2CHMgBrCH 3CHBrCH 3+MgCu/2+CH 3CHCH 3OH CH 3COCH 3无水乙醚+（CH 3）2CHMgBr产物+无水AlClCOCH 2CH 3CH 3CH 2COClCH 2CH 2CH3HClH 2O/H+CH 3CH2OH CH 3CH 2OH CH 32CH3OHCH 3CH 2MgBrCH 3CH 2Br3CHO CH 3CH 2COCH 3CH 3CH 2MgBr无水乙醚CH 3CH 2C （CH 3）CH 2CH 3OHCH 3CH 2CH 2OH CH 3CH CH 2HBr H 2O 23CH 2CHOCH 3CH 2CH 2Br2CH3CH 2CHCCHOCH 3CH 3CH 2CH CCH 2OHCH34A B C DCHI 3Ag +Ag Ag I 2CHI 3无现象无现象无现象无现象2、七、CH3CH2CCH3OHCH3有六个反应式。

第八章电化学一．基本要求1．理解电化学中的一些基本概念，如原电池和电解池的异同点，电极的阴、阳、正、负的定义，离子导体的特点和Faraday 定律等。

2．掌握电导率、摩尔电导率的定义、计算、与浓度的关系及其主要应用等。

了解强电解质稀溶液中，离子平均活度因子、离子平均活度和平均质量摩尔浓度的定义，掌握离子强度的概念和离子平均活度因子的理论计算。

3．了解可逆电极的类型和正确书写电池的书面表达式，会熟练地写出电极反应、电池反应，会计算电极电势和电池的电动势。

4．掌握电动势测定的一些重要应用，如：计算热力学函数的变化值，计算电池反应的标准平衡常数，求难溶盐的活度积和水解离平衡常数，求电解质的离子平均活度因子和测定溶液的pH 等。

5．了解电解过程中的极化作用和电极上发生反应的先后次序，具备一些金属腐蚀和防腐的基本知识，了解化学电源的基本类型和发展趋势。

二．把握学习要点的建议在学习电化学时，既要用到热力学原理，又要用到动力学原理，这里偏重热力学原理在电化学中的应用，而动力学原理的应用讲得较少，仅在电极的极化和超电势方面用到一点。

电解质溶液与非电解质溶液不同，电解质溶液中有离子存在，而正、负离子总是同时存在，使溶液保持电中性，所以要引入离子的平均活度、平均活度因子和平均质量摩尔浓度等概念。

影响离子平均活度因子的因素有浓度和离子电荷等因素，而且离子电荷的影响更大，所以要引进离子强度的概念和Debye-Hückel 极限定律。

电解质离子在传递性质中最基本的是离子的电迁移率，它决定了离子的迁移数和离子的摩尔电导率等。

在理解电解质离子的迁移速率、电迁移率、迁移数、电导率、摩尔电导率等概念的基础上，需要了解电导测定的应用，要充分掌握电化学实用性的一面。

电化学在先行课中有的部分已学过，但要在电池的书面表示法、电极反应和电池反应的写法、电极电势的符号和电动势的计算方面进行规范，要全面采用国标所规定的符号，以便统一。