陈甘棠主编化学反应工程第四章
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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 rd d AA -=-,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 ↔CA+C ↔D 解(1)D4C A 3D D 4C A 3C 22BA 1C C22B A 1B D 4C A 3C 22B A 1A 22c k c c k r c k c c k c k c c k r c k c c k r c k c c k c k c c k r -=+--=+-=+-+-=(2)E6D C 5D 4C B 3D E 6D C 5D 4C B 3C 22BA 1C D4C B 3C 22B A 1B C22B A 1A 22c k c c k c k c c k r c k c c k c k c c k c k c c k r c k c c k c k c c k r c k c c k r +--=+-+--=+-+-=+-=(3)D4C A 3D D 4C A 3C 22B2A 1C C22B 2A 1B D 4C A 3C 22B 2A 1A 2222c k c c k r c k c c k c k c c k r c k c c k r c k c c k c k c c k r -=+--=+-=+-+-=6 气相基元反应A+2B →2P 在30℃和常压下的反应速率常数k c =2.65×104m 6kmol -2s -1。
《化学反应工程》教学大纲课程名称化学反应工程课程编号课程英文名称Chemical Reaction Engineering课程类型专业基础课总学时 64学时(理论50学时,实验14学时)学分 4适用专业化学工程与工艺先修要求高等数学、物理化学、化工原理、开课安排第六学期开课,周五学时一、课程基本目的《化学反应工程》是化学工程类专业继物理化学、化工原理、化工数学等课程后开设的一门主修专业课。
目的是使学生掌握化学反应工程的基本概念、原理和方法,包括反应动力学及传递过程基本原理、理想流动模型及理想反应器、停留时间分布以及混合程度对反应的影响、反应器的设计与分析方法等。
二、学习收获:通过本课程的教学,使学生掌握建立化学反应动力学模型及反应器流体传递过程模型的方法,并根据化学反应特性及反应器特性,掌握反应器的设计、选型、放大与最优化,为将来深入研究与开发化工反应过程打好基础。
四、内容提要:《化学反应工程》是研究化学反应工程问题的学科,它以化学反应及化学反应器工程问题为研究对象,将反应特性及反应器的特性结合起来研究化学反应在工业上进行有效实施的一门专业主干课程。
该课程的主要内容包括均相与非均相反应动力学基础、理想反应器模型、非理想流动的停留时间分布及混合程度对化学反应的影响、均相非理想流动的流动模型以及气固相催化反应器非均相反应器等内容。
绪论(2学时)1. 化学反应工程的任务和范畴。
2. 化学反应工程的研究方法。
3. 化学反应工程与其他学科的关系。
4. 如何学好反应工程。
要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有:1. 化学反应工程的任务和范畴。
2. 化学反应工程的研究方法——数学模拟法。
要求一般理解与掌握的内容有:化学反应工程与其他学科的关系。
难点:数学模拟法。
第1章均相反应动力学(8学时)明确反应速度的定义及表示方法,掌握转化率、收率、选择性的概念,研究各种因素如温度、催化剂、反应物组成和压力等对反应速率、反应产物分布的影响,并确定表达这些影响因素与反应速率之间定量关系的速率方程。
化学反应工程陈甘棠答案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)aa?bb?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)aa?bb?a??b?c?? (控制步骤)(4)bb?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acohacoh?c2h4c2h4?acoh?c2h4?hc2h4oaco2?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。
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》课程教学大纲课程名称:化学反应工程课程类型:必修课,专业课总学时:54 讲课学时:54 实验学时:0学分:3.0适用对象:化学工程、化学工艺先修课程:物理化学、化工工艺学、化工原理、化工热力学一、课程性质、目的和任务课程性质:化学反应工程是以化学反应器原理为要紧线索,要紧研究化学反应过程需要解决的工程问题,是化工生产的龙头、关键和核心,是一些基础学科诸如物理化学、传递过程、化学工艺等相互渗透与交叉而演变成的边缘学科,其内容要紧涉及化学反应动力学、反应器中传递特性、反应器类型结构、数学建模方法、操作分析及反应器设计,具有高度综合性、广泛基础性和自身专门性。
课程目的与任务:一是培养学生将物理化学、传递过程、化学工艺、化工热力学、操纵工程等学科知识用之于化学反应工程学的综合能力;二是使学生把握化学反应工程学科的理论体系、研究方法,了解学科前沿;三是使学生初步具备改进和强化现有反应技术和设备、开发新的反应技术和设备、解决反应过程中的工程放大问题以及实现反应过程中最优化的能力二、教学差不多要求通过本课程的教学,要使学生系统地把握化学反应动力学规律、传递过程对化学反应的阻碍规律,把握反应器设计、过程分析及最佳化方法。
四、课程的重点和难点绪论重点是化学反应工程的研究内容和方法。
第一章均相单一反应动力学和理想反应器重点:①化学反应动力学方程②理想反应器设计方程难点:动力学方称的建立;反应器设计运算第二章复合反应与反应器选型重点:复合反应动力学方程表达法;复合反应动力学特点分析;平推流反应器的串联和全混流反应器的串联。
难点:可逆反应吸热反应和放热反应动力学特点推导与分析;循环反应器设计方程的数学推导;复合反应(包括可逆反应、自催化反应、平行反应、连串反应)在PFR 和CSTR反应器的优化设计运算第三章非理想流淌反应器重点:停留时刻分布的概率函数及特点值;停留时刻分布的实验测定;解决均相反应过程问题的近似法即活塞流模型、全混流模型、凝聚流模型、多级混合槽模型、轴向扩散模型的推导、结论及应用比较。
化学反应工程第四版陈甘棠答案1、碱性最强的生物碱是()[单选题] *A季铵碱类(正确答案)B哌啶类C吡啶类D吡咯类2、E易酶解苷类成分关于亲水性有机溶剂,说法正确的有()*A极性大(正确答案)B极性小C水不相溶D与水部分相溶3、与明胶反应生成沉淀的成分是()[单选题] *A强心苷B皂苷C有机酸D鞣质(正确答案)4、苯丙素类化合物的生物合成途径是()[单选题] *A醋酸-丙二酸途径B丙二酸途径C莽草酸途径(正确答案)D氨基酸途径5、组成缩合鞣质的基本单元是()[单选题] *A黄烷-3-醇(正确答案)B酚羟基C环戊烷D哌啶环6、可沉淀具有羧基或邻二酚羟基成分的沉淀法是()[单选题] * A溶剂沉淀法B醋酸铅沉淀法(正确答案)C酸碱沉淀法D水提醇沉法7、极性最大的溶剂是()[单选题] *A酸乙酯(正确答案)B苯C乙醚D氯仿8、下列化合物中,酸性最强的是()[单选题] *A芦荟大黄素B大黄酚C大黄素甲醚D大黄酸(正确答案)9、关于肿节风,说法正确的有(多选)()*A别名:接骨金粟兰、九节茶等(正确答案)B功能主治抗菌消炎凉血清热解毒(正确答案)C肿节风为白色针晶(正确答案)D不易溶于甲醇,乙醇10、中药丹参中的主要有效成分属于()[单选题] * A苯醌类B萘醌类C蒽醌类D菲醌类(正确答案)11、下列含香豆素类成分的中药是(多选)()*A秦皮(正确答案)B甘草C补骨脂(正确答案)D五味子12、E连续回流提取法(正确答案)从中药中水提取液中萃取偏于亲水性的成分的溶剂是()[单选题] *A正丁醇(正确答案)B乙醇C乙醚D三氯甲烷13、羟基蒽醌类化合物中,大黄素型和茜草素型主要区别于()[单选题] *A羟基位置B羟基数目C羟基在不同苯环上的分布(正确答案)D羟基数目14、有机溶剂提取液的浓缩采用的装置是()[单选题] *A分馏装置B回流装置C蒸馏装置(正确答案)D索氏提取器15、萜类化合物在化学结构上的明显区别是()[单选题] *A氮原子数不同B碳原子数不同(正确答案)C碳环数不同D硫原子数不同16、淀粉含量多的药材提取时不宜用()[单选题] *A浸渍法B渗漉法C煎煮法(正确答案)D回流提取法17、当一种溶剂无法结晶时,常常使用混合溶剂,下列不是常用的混合溶剂是()[单选题] *A甲醇-水B乙酸-水C乙醚-丙酮D石油醚-水(正确答案)18、在分配色谱中,属于反相色谱的是()[单选题] * A固定相的极性大于流动相B固定相的极性小于流动相(正确答案)C固定相的极性等于流动相D以上都不是19、七叶内酯的结构类型为()[单选题] *A简单香豆素(正确答案)B简单木脂素C呋喃香豆素D异香豆素20、下列不能作为极性吸附剂的是()[单选题] *A活性炭(正确答案)B氧化铝C硅胶D氧化镁21、下列哪个中药中含有机酸()[单选题] *A金银花(正确答案)B大黄C黄芩D乌头22、能提取出中药中的大部分亲水性成分和绝大部分亲脂性成分的溶剂是()[单选题]* A乙醚B乙醇(正确答案)C水D苯23、下列应用最广的经典提取方法是()[单选题] *A水蒸气蒸馏法B溶剂提取法(正确答案)C超临界流体萃取法D超声提取法24、在结晶溶剂的选择过程中首先要遵循的是()[单选题] *A成分的纯度(正确答案)B相似相容原理C冷却热饱和原理D以上都不对25、即有一定亲水性,又能与水分层的是()[单选题] *A正丁醇B乙酸乙酯C二者均是(正确答案)D二者均非26、能溶于水的生物碱是()[单选题] *A莨菪碱B小檗碱(正确答案)C长春新碱D长春碱27、以黄芩苷、黄芩素、汉黄芩素为指标成分进行定性鉴别的中药是()[单选题] * A葛根B黄芩(正确答案)C槐花D陈皮28、属于二萜的化合物是()[单选题] *A龙脑B月桂烯C薄荷醇D穿心莲内酯(正确答案)29、碱水提取芦丁时,若PH过高会使()[单选题] *A产品质量降低B产品收率降低(正确答案)C苷键水解断裂D内酯环开环30、具有暖脾胃、散风寒、通血脉作用的是()[单选题] * A穿心莲内酯B青蒿素C莪术醇D桂皮醛(正确答案)。