陈甘棠化学反应工程第三版课后答案.pdf

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，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。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，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-么=-生呈,有什么条件？

dt

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。

⑴A+2B—C

D

(2)A+2B—C

B+C~^D

C+DTE

(3)2A+2B―C

A+C~^D

解

rA=~KCACB+%2，c—k3cAec+%4，D

⑴%=-2AleA+2k2%

rc=KCACB—%2，c—k3cAec+k4cD

rD=k3cAec—k4co

rA=~KCACB+左2，C

/=-2左］。A0B+2k20~%3cBec+左40D

⑵

rC~kCA’B—%2，c—k3cBec+左4%—^5CCCD+

rD=k3CBCC-k4CD-k5CCCD+左6%

「A~-2左］CA，B+2k2%~k3cAec+左4°D

=-2A1cAeB+2k2%

⑶

rC=—%2，C—%3cAec+%4，D

rD=k3CACC-k4CD

6气相基元反应A+2BT2P在30℃和常压下的反应速率常数£=2.65X

104m6kmoI-2s-1o现以气相分压来表示速率方程，即（一4）二人0加，求4P二?

（假定气体为理想气体）

解

T=273+30=303K

kc=2.65x104m6kmor2s-1

c=2

RT

f=U卷屠）

一4=%PA近

_院_2.65x104m6kmor2s-1

。RTY（8.314kJ-kmoLKTx303Kl

=1.655x10-6kmol•m_3s_1kPa_3

1

7有一反应在间歇反应器中进行，经过8min后，反应物转化掉80%,经过

18min后，转化掉90%,求表达此反应的动力学方程式。

解

7,1X、

kt=-

CA01—XA

10.8_1

CA0)8min-81-0.8-2

_10.9_1

(CAO)18min-]8，_0.9一2

假设正确，动