化学反应工程 陈甘棠 第三版 课后答案
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第一章习题
1 化学反应式与化学计量方程有何异同?化学反应式中计量系数与化学计量
方程中的计量系数有何关系?
答:化学反应式中计量系数恒为正值,化学计量方程中反应物的计量系数
与化学反应式中数值相同,符号相反,对于产物二者相同。
2 何谓基元反应?基元反应的动力学方程中活化能与反应级数的含义是什么?
何谓非基元反应?非基元反应的动力学方程中活化能与反应级数含义是什
么?
答:如果反应物严格按照化学反应式一步直接转化生成产物,该反应是基
元反应。基元反应符合质量作用定律。基元反应的活化能指1摩尔活化分
子的平均能量比普通分子的平均能量的高出值。基元反应的反应级数是该
反应的反应分子数。一切不符合质量作用定律的反应都是非基元反应。非
基元反应的活化能没有明确的物理意义,仅决定了反应速率对温度的敏感
程度。非基元反应的反应级数是经验数值,决定了反应速率对反应物浓度
的敏感程度。
3 若将反应速率写成
tc
r
dd
A
A,有什么条件?
答:化学反应的进行不引起物系体积的变化,即恒容。
4 为什么均相液相反应过程的动力学方程实验测定采用间歇反应器?
答:在间歇反应器中可以直接得到反应时间和反应程度的关系,而这种关
系仅是动力学方程的直接积分,与反应器大小和投料量无关。
5 现有如下基元反应过程,请写出各组分生成速率与浓度之间关系。
(1)A+2B↔C
A+C↔ D
(2)A+2B↔C
B+C↔D
C+D→E
(3)2A+2B↔C 1 A+C↔D
解
(1)
D4CA3DD4CA3C22
BA1CC22
BA1BD4CA3C22
BA1A
22
ckcckrckcckckcckrckcckrckcckckcckr
(2)
E6DC5D4CB3DE6DC5D4CB3C22
BA1CD4CB3C22
BA1BC22
BA1A
22
ckcckckcckrckcckckcckckcckrckcckckcckrckcckr
中科院大连化学物理研究所
2009年博士研究生入学考试科目和参考书目
考试科目 参考书目
高等物化 《物理化学》付献彩 高等教育出版社
仪器分析基础 《现代实用气相色谱法》许国旺等编著 化学工业出版社 2004
《高效液相色谱法》王俊德 商振华 郁蕴璐 大连化物所
《有机结构分析》(第一、第二章)陈德恒 科学出版社
《分子光谱法》宋果男 大连化物所
生物化学 《生物化学》上下册 沈同 王镜岩 高等教育出版社
生化反应工程 《生物工艺学》俞俊堂编 华东化工学院
天然药物化学 《天然药物化学》(第四版) 吴立军主编 人民卫生出版社 2006
《天然产物化学》(第二版) 徐任生主编 科学出版社 2004
高等有机化学 《Mechanism & Theory in Organic Chemistry》[1,2]
《高等有机化学》——反应,机理和结构(上下册)[美]丁.马奇著 陶慎熹,赵景旻合译
高等有机合成 《高等有机合成》冯品珍 科大研究生院
《Advanced Organic Chemistry》PartB
催化化学 《催化作用基础》甄开吉等 科学出版社(90年版)
量子化学 《基础量子化学原理》封继康 高等教育出版社
《量子化学》I.N.Levine 人民教育出版社
量子力学 《量子力学》上下册 曾谨言 科学出版社
原子物理学 《原子物理学》禇圣麟 高等教育出版社
化学动力学基础 《化学动力学基础》韩德刚 高盘良 北京大学出版社
固体物理 《固体物理学》黄昆原著 韩汝琦改编 高等教育出版社
《固体能带理论》谢希德 陆栋主编 复旦大学出版社
化学激光基础 《量子化学》I.N.Levine 人民教育出版社
《气体动力学》[德]奥斯瓦梯许 科学出版社
化学热力学 《化学热力学》吴鼎泉 屈松生 谢昌礼 武汉大学出版社
传递过程原理 《传递过程与单元操作》 陈维纽 浙江大学出版社 (上)1997.1,(下)1994.8
河南城建学院
《反应工程》课程设计任务书
专 业:
姓 名:
学 号:
指导教师:
化学与化学工程系
2012年5月 0 一、设计时间及地点
1、设计时间:2012年5月28日—— 6月8日
具体安排:
2012年5月28日上午 教师组织学生分组,布置课程设计任务
2012年5月28日下午 学生开始查阅资料,整理资料,理出设计思路
2012年5月29日开始 学生在教师指导下开始进行课程设计计算
2012年6月5日开始 学生在教师指导下编写设计说明书并绘制图纸
2012年6月8日上午 分组进行答辩
2、设计地点:9#楼C—509教室
二、设计目的和要求
通过课程设计,要求更加熟悉工程设计基本内容 ,掌握化学反应器设计的主要程序及方法,锻炼和提高学生综合运用理论知识和技能的能力、独立工作和创新能力。
三、设计题目和内容
设计题目:
年产5700吨的银催化氧化乙烯合成环氧乙烷的反应器设计
设计条件:银催化氧化乙烯合成环氧乙烷。
表1 原料气的组成
组分 C2H4 CO2 O2 N2
含量(mol%) 3.4 7.7 5.6 83.3
生产规模:5700吨/年
原料进入反应器的温度为210°C
反应温度为250°C
反应压力为1MPa
乙烯转化率为23.5%;选择性为65%;空速为5000h-1
年工作时间7200小时
反应产物分离后回收率为90%
四、设计方法和步骤
1、设计方案简介
根据设计任务书所提供的条件和要求,通过对现有资料的分析对比,初步确定工艺流程。对选定的工艺流程、主要设备的型式以及数值积分计算等进行简要的论述。
2、主要设备的工艺设计计算
①反应的物料衡算、热量衡算
②催化剂床层高度计算
3、典型辅助设备的选型和计算:
《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+O2
2NO2,在30℃及1kgf/cm2下反应,已知反应速率常数
2
kC=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=
dcA2
cB=2.65×104cA
dt
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 2
rA=2.65×10 A B =2.65×104(RT) 3pApB
RT RT p表示的动力学方程。
解:
.因,
w
w
nAp
=A,微分得RTV
daw
案
2
4
网
pAp
,cB=B
RTRT
3P,其动力学方程为( rA)=
dnAn
=kA。试推导:在恒容下以总压VdtV
δA=
3 1
=21
dnA1dpA
=
VdtRTdt
代入原动力学方程整理得
w
dpA
=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
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