本科作业-本二-2014年.doc

:..第一章应用化学反应动力学及反应器设计基础一、思考题1、间歇系统与连续系统中,反应速率的定义式?2、反应系统中反应速率与化学计量系数有何关系?3、反应速率可以用浓度ci、分压pi或摩尔分率yi来表述,相应的速率常数kc、kp、ky之间有何关系?4、温度增加,反应速率常数肯定增加,对否?5、空速的定义是什么?它的大小反映了反应器的什么能力?6、转化率的定义是什么?在复杂反应系统中,它是否能起到在简单反应系统中所起到的作用?7、化学反应中哪种吸附起主要作用?8、惰性物质不参加反应,所以对吸附、脱附无任何影响,对否?9、表达反应系统体积变化的参数是什么?10、方程式中反应前后摩尔数的变化是否表示反应体积的变化?第二章气-固相催化反应本证及宏观动力学一、思考题1、对于球形催化剂,西勒模数(Thiele)越大,则催化剂的内扩散有效因子如何变化?2、如果在某催化剂上测得的反应速率为r,,则此反应速率是否为本征反应速率?3、对于气—固相反应,什么情况下,可以不考虑分子扩散的影响?4、对于球型催化剂粒子,西勒模数的定义式是什么?5、本征化学反应速度在内外扩散阻力完全消除的情况下与宏观化学反应速度有何关系?6、孔结构对内扩散有无影响?7、在气体的扩散过程中,如果催化剂的孔径远远小于分子的平均自由程时,可以不考虑哪种扩散?8、对于气-固相反应,如果本征动力学方程式为r,催化剂的内扩散有效因子为ζ,则宏观动力学方程式应如何表示?二、计算题1、某可逆反应:,其均匀表面吸附机理的动力学方程式为: 试写出反应机理及控制步骤,并证明之。2、某可逆反应:,其均匀表面吸附的机理动力学方程式为: 试写出反应机理及控制步骤,并证明之。3、某可逆反应:的均匀表面吸附机理动力学方程式为:试写出反应机理及控制步骤,并证明之。4、丁烯在某催化剂上制取丁二烯的总反应方程式为,假设丁烯脱氢化学反应按如下步骤进行:(a)(b)(c)写出(b)为控制步骤的均匀吸附动力学方程,若反应物和产物的吸附都很若,问此时反应对丁烯是几级反应。5、用直径为6毫米的球形催化剂进行一级不可逆反应A→R+P,气相中A的摩尔分数yA=,操作压力P=,反应温度T=500℃,-1,,,外扩散传质系数为40m/h,计算:(1)催化剂内扩散效率因子,其影响是否严重。(2)催化剂外表面浓度CAS,并说明外扩散影响是否严重(3)计算传质速度。6、,气体稳定时,,×10-6m2/s,,T=700K。(1)试估计催化剂颗粒内部的内扩散效率因子。(2)若催化剂的活性提高一倍,微孔的有效扩散系数下降为7×10-7m2/s,问内扩散效率因子为多少。(3)若催化剂活性提高一倍,有效扩散系数仍为7×10-7m2/s,如果要求内扩散效率因子不变,问催化剂颗粒大小为多少?7、某气-固相一级