復(fù)習(xí)題一、二章

緒論1、化學(xué)反應(yīng)過程研究是宏觀反應(yīng)過程是化學(xué)反應(yīng)和動量、熱量、質(zhì)量傳遞的的綜合2、數(shù)學(xué)模型按處理問題的性質(zhì)分

化學(xué)動力學(xué)模型、流動模型、傳遞模型和宏觀動力學(xué)模型3、工程放大方法主要有相似放大法、經(jīng)驗放大法和數(shù)學(xué)模擬放大法宏觀動力學(xué)模型一、化學(xué)反應(yīng)的分類按反應(yīng)的化學(xué)特性分類按反應(yīng)過程進(jìn)行的條件分類按反應(yīng)的功能或化學(xué)反應(yīng)單元分類二、工業(yè)反應(yīng)器的分類按操作方法分類按流動模型分類按結(jié)構(gòu)類型分類三、基本的概念ξ、δ、x、S、Y、SV、MSV、τ0、τ第一章多重反應(yīng)分為同時、平行、連串、平行-連串反應(yīng)多重反應(yīng)的的關(guān)鍵組分和獨立反應(yīng)數(shù)的確定四、化學(xué)反應(yīng)速率1、間歇系統(tǒng)2、連續(xù)系統(tǒng)五、動力學(xué)方程六、溫度對反應(yīng)速率的影響基元反應(yīng)機(jī)理明確（多個基元反應(yīng)共同作用的非基元反應(yīng)）機(jī)理不明確的非基元反應(yīng)第一章1、不可逆反應(yīng)2、可逆吸熱反應(yīng)3、可逆放熱反應(yīng)單一反應(yīng)1、平行反應(yīng)2、連串反應(yīng)多重反應(yīng)七、反應(yīng)器設(shè)計的基本設(shè)計方程（四個方程）第二章氣-固催化反應(yīng)本征及宏觀動力學(xué)一、催化劑1、催化劑的作用2、催化劑的分類3、Sg、Vg、θ、ε、ρt、ρp、

ρb4、催化劑的組成5、催化劑按孔徑分類6、催化劑的活化（了解）二、本征動力學(xué)1、反應(yīng)過程（吸附-反應(yīng)-脫附）第二章氣-固催化反應(yīng)本征及宏觀動力學(xué)二、本征動力學(xué)2、物理吸附和化學(xué)吸附的比較3、均勻表面吸附等溫方程三點假設(shè)；吸附速率方程；三個控制階段三、宏觀動力學(xué)1、反應(yīng)過程2、內(nèi)擴(kuò)散有效因子ζ內(nèi)擴(kuò)散有效因子的物理意義

一級可逆反應(yīng)的總體速率（rA)g:三個控制階段

Deff的求取第二章氣-固催化反應(yīng)本征及宏觀動力學(xué)三、宏觀動力學(xué)3、梯爾模數(shù)φ公式

物理意義

φ，擴(kuò)散速率，內(nèi)擴(kuò)散影響嚴(yán)重，ζ第二章氣-固催化反應(yīng)本征及宏觀動力學(xué)三、宏觀動力學(xué)4、溫度、粒度、轉(zhuǎn)化率對反應(yīng)速率的影響5、內(nèi)擴(kuò)散影響判據(jù)粒度試驗6、等溫內(nèi)擴(kuò)散對多重反應(yīng)的選擇率的影響

第二章氣-固催化反應(yīng)本征及宏觀動力學(xué)三、宏觀動力學(xué)7、外擴(kuò)散有效因子ζex物理意義：8、丹克萊爾數(shù)Da物理意義：化學(xué)反應(yīng)速率與外擴(kuò)散傳質(zhì)速率之比公式：

結(jié)論：

外擴(kuò)散無影響時按催化劑外表面組成計算的反應(yīng)速率外擴(kuò)散有影響時按催化劑外表面組成計算的反應(yīng)速率1無論幾級反應(yīng)，Da趨近于0，ζex趨于1，外擴(kuò)散無影響。2級數(shù)大于0，Da增加，ζex降低，級數(shù)越大影響越嚴(yán)重。3級數(shù)小于0，如-1級，Da增加，ζex升高，外擴(kuò)散使總反應(yīng)速率增加。第二章氣-固催化反應(yīng)本征及宏觀動力學(xué)三、宏觀動力學(xué)9、消除外擴(kuò)散影響的方法第一章應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)及反應(yīng)器設(shè)計基礎(chǔ)第一章習(xí)題一、填空題1.宏觀化學(xué)反應(yīng)過程包括______________。2、宏觀反應(yīng)動力學(xué)模型包括_______、_______、_______。3.工程放大方法包括_____、______、_______。4.化學(xué)反應(yīng)按機(jī)理分為______、______。5.反應(yīng)器設(shè)計的基本方程包括_______、_______、_______、_______。三傳一反

反應(yīng)動力學(xué)流動模型傳遞模型相似經(jīng)驗數(shù)學(xué)模擬單一多重反應(yīng)動力學(xué)方程物衡熱衡物衡6.關(guān)鍵組分A的轉(zhuǎn)化率的定義式為_______。7.8.9.p/a提高溫度濃度溫度8、二、選擇題ABB降低AB三、簡答題1.簡述均相反應(yīng)及其動力學(xué)的研究內(nèi)容？答：參與反應(yīng)的各物質(zhì)均處于同一個相內(nèi)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)稱為均相反應(yīng)。均相反應(yīng)動力學(xué)是研究各種因素如溫度、催化劑、反應(yīng)物組成和壓力等對反應(yīng)速率、反應(yīng)產(chǎn)物分布的影響，并確定表達(dá)這些影響因素與反應(yīng)速率之間定量關(guān)系的速率方程。2.什么是間歇反應(yīng)器和連續(xù)反應(yīng)器特點和區(qū)別？間歇式反應(yīng)器：反應(yīng)物等一次性加入密閉容器中，反應(yīng)物在規(guī)定的反應(yīng)條件下經(jīng)歷一定的反應(yīng)時間達(dá)到所需要的反應(yīng)率或轉(zhuǎn)化率后，將反應(yīng)混合物一次卸出，反應(yīng)混合物濃度隨反應(yīng)時間而變化，但由于良好的攪拌，反應(yīng)器內(nèi)沒有濃度和溫度梯度。連續(xù)反應(yīng)器：在連續(xù)操作的反應(yīng)器中，反應(yīng)原料以固定的流量進(jìn)入反應(yīng)器，反應(yīng)混合物也同樣連續(xù)地從反應(yīng)器中取出。所以反應(yīng)參數(shù)，包括溫度、壓力、進(jìn)料量及反應(yīng)物的濃度都不隨時間而變化，隨空間位置而變化。3.工業(yè)反應(yīng)器按結(jié)構(gòu)分類（至少舉出四種）？管式反應(yīng)器、釜式反應(yīng)器、填料塔、板式塔、噴霧塔、固定床、流化床等四、畫圖題1.單一不可逆反應(yīng)、可逆吸熱反應(yīng)、可逆放熱反應(yīng)的T-XA圖五、推導(dǎo)題1．推導(dǎo)可逆單一放熱反應(yīng)的最佳溫度和平衡溫度的關(guān)系2.寫出平行反應(yīng)

中的A1的反應(yīng)速率。（已知，，）3.寫出連串反應(yīng)中的A2的反應(yīng)速率。（已知，）4.證明復(fù)合反應(yīng)中收率Y與轉(zhuǎn)化率x和選擇率S的關(guān)系為：

六、計算題

1、可逆一級液相反應(yīng)，已知若反應(yīng)在間歇反應(yīng)器中進(jìn)行，經(jīng)過8分鐘后，A的轉(zhuǎn)化率為0.333，其平衡轉(zhuǎn)化率為0.667，求該反應(yīng)的正、逆反應(yīng)速率常數(shù)。

第二章氣-固相催化反應(yīng)本征及宏觀動力學(xué)第二章習(xí)題一、填空題1、化學(xué)吸附的吸附選擇性要

高于

物理吸附的吸附選擇性。2、化學(xué)吸附的吸附熱要

大于

物理吸附的吸附熱。3、化學(xué)吸附常為

單

分子層吸附，而物理吸附常為

多

分子層吸附。4、操作溫度越高物理吸附

越弱

，化學(xué)吸附

越強(qiáng)

；5、在氣固相催化反應(yīng)中動力學(xué)控制包括

表面吸附

、

表面反應(yīng)

和

表面脫附

。6、氣固相催化反應(yīng)本征動力學(xué)指消除

內(nèi)外擴(kuò)散對反應(yīng)速率的影響測得的動力學(xué)。7、氣固相催化反應(yīng)的本征動力學(xué)與宏觀動力學(xué)的主要區(qū)別是

前者無內(nèi)外擴(kuò)散的影響。8、在氣固相催化反應(yīng)中測定本征動力學(xué)可以通過提高氣體體積流速

消除外擴(kuò)散、通過

減小催化劑顆粒粒度

消除內(nèi)擴(kuò)散。9、固體顆粒中氣體擴(kuò)散方式主要有

分子擴(kuò)散

和

努森擴(kuò)散

。10、固體顆粒中當(dāng)孔徑

較大時

以分子擴(kuò)散為主，而當(dāng)孔徑

較小時

以努森擴(kuò)散為主。11、氣固相催化串聯(lián)反應(yīng)，內(nèi)擴(kuò)散的存在會使中間產(chǎn)物的選擇性

下降

。12、氣固相催化平行反應(yīng)，內(nèi)擴(kuò)散的存在會使高級數(shù)反應(yīng)產(chǎn)物的選擇性

下降

。13、Thiele模數(shù)的物理意義

。14、催化劑的內(nèi)擴(kuò)散有效因子為

。15、催化劑粒徑越大，其Thiele模數(shù)越

大

，有效系數(shù)越

小

。16、化學(xué)吸附速率取決于吸附速率常數(shù)

、

組分分壓

和

未覆蓋率。

二、選擇題1.催化劑的孔徑為16nm，該催化劑屬于_______。A.微孔B.中孔C.大孔D.小孔2.催化劑的粒徑越小，梯爾模數(shù)的值越_______。A.大B.小C.先增大后減小D.不變3.提高反應(yīng)溫度，內(nèi)擴(kuò)散有效因子_______。A.增大B.減小C.先增大后減小D.不變4、二級不可逆反應(yīng)，提高轉(zhuǎn)化率，內(nèi)擴(kuò)散有效因子_______。A.增大B.減小C.先增大后減小D.不變5、丹克萊爾數(shù)的物理意義_______。A.外擴(kuò)散有影響時的反應(yīng)速率與外擴(kuò)散無影響時的反應(yīng)速率的比值B.化學(xué)反應(yīng)速率與外擴(kuò)散傳質(zhì)速率的比值C.表面反應(yīng)速率與內(nèi)擴(kuò)散速率之比D.按反應(yīng)組分外表面濃度梯度計算的擴(kuò)散速率和按反應(yīng)組分外表面濃度及內(nèi)表面積計算的反應(yīng)速率BBBBB三、簡答題1、試列出氣固相催化反應(yīng)通常所經(jīng)歷的步驟，并區(qū)分動力學(xué)控制和傳遞控制（一級可逆反應(yīng)為例）。答案：（1）五步：外擴(kuò)散——內(nèi)擴(kuò)散——表面反應(yīng)——內(nèi)擴(kuò)散——外擴(kuò)散（2）以一級可逆反應(yīng)為例：

本征動力學(xué)控制：

內(nèi)擴(kuò)散控制：

外擴(kuò)散控制：三、簡答題2、試敘述氣固相催化反應(yīng)中Thiel模數(shù)φ和內(nèi)擴(kuò)散有效因子ζ的物理意義；對于本征動力學(xué)的測定應(yīng)如何消除內(nèi)擴(kuò)散的影響。答案：Φ的物理意義：不計內(nèi)擴(kuò)散影響的反應(yīng)速率與以CAs/Rp為濃度梯度的擴(kuò)散速率之比。

ζ的物理意義：反應(yīng)組分實際的反應(yīng)的量與按外表面濃度及內(nèi)表面計算的反應(yīng)速率的比值或者反應(yīng)組分按外表面濃度梯度計算的擴(kuò)散速率與按外表面濃度及內(nèi)表面計算的反應(yīng)速率的比值通過粒度試驗，減小顆粒粒徑，當(dāng)達(dá)到一定值后，出口轉(zhuǎn)不隨著粒徑的減小而增加。三、簡答題3、敘述氣固相催化反應(yīng)中丹克萊爾模數(shù)Da和外擴(kuò)散有效因子ζex的物理意義；對于本征動力學(xué)的測定應(yīng)如何消除外擴(kuò)散的影響。答案：Da的物理意義：化學(xué)反應(yīng)速率與外擴(kuò)散傳質(zhì)速率之比。

ζex的物理意義：外擴(kuò)散有影響時，按外表面濃度計算的反應(yīng)速率與外擴(kuò)散無影響時，按外表面濃度計算的反應(yīng)速率比值。在大空間速度、小粒徑和高溫條件下，恒定空速，增加反應(yīng)體積即催化劑裝填量和初始體積流量，進(jìn)而提高了質(zhì)量流速當(dāng)出口的轉(zhuǎn)化率增加時，外擴(kuò)散影響不可消除。四、畫圖題1.一級可逆反應(yīng)A=B，對不同控制步驟繪出反應(yīng)物A在催化劑顆粒內(nèi)