工程化学习题考试复习含答案
习题课一
一、选择题
1．下列情况中属于封闭体系的是（ B ）
A．氢气在盛有氯气的密闭绝热容器中燃烧B．反应N2O4（g）→2NO2（g）在密闭容器中进行
C．氢氧化钠与盐酸在烧杯里反应D．用水壶烧开水
2．如果某一封闭系统经过一系列变化后又变到初始状态，则体系的（ C ）A．Q=0 W=0 △U=0 △H=0 B．Q≠0 W=0 △U=0 △H=Q
C．Q= —W △U=Q+W △H=0 D．Q≠—W △U=Q+W △H=0 3．下列符号中，不属于状态函数的是（ E ）
A．T B．P D．U E．Q
4m不等于零的是（ D ）
A．Fe（s）B．C（石墨）C．Ne（g）D．Cl2（l）
5．定温下，下列哪一个反应的熵变数值最大？（D ）
A．CO2（g）===C（s）+O2（g）
B．2SO3（g）===2SO2（g）+O2（g）
C．CaSO4·2H2O（s）===CaSO4（s）+2H2O（l）
D．2NH3（g）===3H2（g）+N2（g）
6．在等温和等压条件下，某反应的△·mol-1，表明该反应（C ）
A．一定自发B一定不自发C是否自发还需具体分析D达到平衡
7．已知热化学方程式为
Zn（s）+1/2O2（g）===ZnO（s）△r H—348.28 KJ·mol-1
Hg（l）+1/2O2（g）=== HgO（s）△r H= —90.83 KJ·-1
由此可知Zn（s）+ HgO（s）=== ZnO（s）+ Hg（l）的△r H是（C ）
A．—439.1 KJ·mol-1B．515 KJ·mol-1
C．—257.45 KJ·mol-1D．无法计算
8．某温度时，反应3H2（g）+N2（g）===2NH3（g K1
NH3（g2（g）+1/2 N2K2 D ）
A．B
C．1/ K1D．
9．在等温条件下，若化学平衡发生移动，其平衡常数（C ）
A．增大B．减小C．不变D
10．某反应在973K时为2.92×10-2，1173K时为1.04，此反应为（B ）反应
A．放热B．吸热C．无法判断
二、计算题
例1．N2O5在气相中的分解反应为
2 N2O5（g）→4NO2（g）＋O2（g）
已知338K时，K1＝4.87×10-3S-1；318K时，K2＝4.98×10-4S-1。求该反应的活化能Ea和298K时的速率常数K3。
解：已知T1＝338K，K1＝4.87×10-3S-1
T2＝318K，K2＝4.98×10-4S-1
依公式lg K1/ K2＝Ea/2.303R(1/T2－1/T1)得
Ea＝2.303R(T1·T2／T1－T2) lg K1/ K2
＝2.303×8.314×(338×318／338－318) lg4.87×10-3/4.98×10-4＝102KJ·mol-1
298K时的速率常数K3 lg K1/ K3＝Ea/2.303R(1/T3－1/T1)
lg K3＝lg K1－Ea/2.303R(1/T3－1/T1)
＝lg4.87×10-3－102×103/2.303×8.314(1/298－1/338) ＝-4.428 K×10-5S-1
例2：已知反应NO(g)＋1/2Br2(l) NOBr(g)(溴化亚硝酰)25℃时的平衡常数K1 3.6×10-15；液体溴在25℃时的蒸气压为0.0284MPa。求25℃时反应
NO(g)＋1/2Br2(g) NOBr(g)
解：已知25℃时NO(g)＋1/2Br2(l) NOBr(g) （1）；K 3.6×10-15
从25℃时液溴的饱和蒸气压可得液态溴转化为气态溴的平衡常数
Br2(l) Br2(g) （2）
＝0.0284MPa/101.325KPa＝0.280
(g) (3)
2
＝0.529
由反应式(1)－(3)得NO(g)＋1/2Br(g)
／]·[[P(Br2]1/2
＝×1/ K＝3.6×10-15／0.529 ＝6.8×10-15
例3：某容器中充有N2O4和NO2的混合物，n（N2O4）：n（NO2）＝10.0：1.0
在308K，0.101MPa条件下,发生反应
N2O4(g) 2 NO2(g)；K 308K）＝0.315
(1)计算平衡时各物质的分压(2)使上述反应系统体积减小到1/2，反应在308K，0.202MPa条件下进行,平衡向何方移动?在新的平衡条件下,系统的各组分分压改变了多少?
解：此反应是在恒温恒压条件下进行的,设反应开始时
n（N2O4）＝1.0mol则n（NO2）＝0.10mol；P总＝0.101MPa
N2O4(g) 2 NO2(g)
始 1.0 0.10
衡 1.0－X 0.10＋2X
平衡时，n总＝1.0－X ＋0.10＋2X＝1.1＋X，各物质分压为
P（N2O4）＝（1.0－X）／（1.1＋X）·P总
P2）＝（0.10）／（1.1＋X）
[P（NO2）]2／[P（N2O4）/ P
0.315＝[（0.10＋2X）/（1.10＋X）]2·P总／[（1.0－X）／（1.1＋X）]·
0.315＝[（0.10＋2X）2×0.101]／（1.0－X）（1.1＋X）×101.325×10-3 X＝0.234
P（N2O4）＝(1.0－0.234)／(1.10＋0.234) ×0.101 ＝0.058MPa
P（NO2）＝（0.10＋2×0.234）／(1.10＋0.234) ×0.101＝0.043 MPa
(2)在已达上述平衡状态时，对系统施加压力达到0.202MPa时，
P（N2O4）＝2×0.058 MPa＝0.116 MPa
P（NO2）＝2×＝0.086 MPa
Q＝2）/P 2／[P（N2O4）/ P ＝[0.086/101.325×10-3]2／0.116/101.325×10-3＝0.63
Q＞
计算新平衡条件下各物质的分压可不管反应途径
N2O4(g) 2 NO2(g)
始 1.0 0.10
衡 1.0－y 0.10＋2y
平衡时，n总＝1.0－y ＋0.10＋2 y＝1.1＋y，P总＝0.202MPa
P（N2O4）＝（1.0－y）／（1.10＋y）·P总
P2）＝（0.10）／（1.10＋y）总
[P（NO2）]2／[P（N2O4）/ P
0.315＝（0.10＋2 y）2×0.202／(1.10＋y)（1.0－y）×101.325×10-3 y＝0.155
P（N2O4）＝(1.0－0.155)／（1.10＋0.155）×0.202＝0.136 MPa
P（NO2）＝（0.10＋2×0.155）／（1.10＋0.155）×0.202＝0.066 MPa
△P（N2O4）＝0.136 MPa－0.058MPa＝0.078 MPa
△P（NO2）＝0.066 MPa－0.043 MPa＝0.023 MPa
当P总从0.101 MPa增加到0.202MPa时, P（N2O4）和P（NO2）均增加,但P（N2O4）的更多,说明平衡向左移动了。
例43分解的最低温度
已知:△3)＝－1206.9KJ·mol-1
△H＝－635.13KJ·mol-1
△H2)＝－393.51KJ·mol-1
)＝92.9J·mol-1·K-1
3
＝38.2J·mol-1·K-1
)＝213.7J·mol-1·K-1
2
解：CaCO3(S)→CaO(S)＋CO2(g)
＝△H S,当CaCO3(S)分解时,体系达到平衡状态,此时△G＝0,即
T转／△(298K)
△＝[1×△H＋1×△(CO2,g)]－1×△H3,s)
＝[1×(＋1×(－－1×(－＝178.26KJ·mol-1
△＝[1×＋1×2,g)] －1×S3,s)
×38.2＋－1×92.9＝159.0J·mol-1·K-1
T分解＝△H ／△S (298K)＝178.26×103 J·mol-1／159.0J·mol-1·K-1＝1121K
例5：计算320K时反应
HI(g,0.0405MPa) 1/2H2(g,1.01×10-3 MPa)＋1/2I2(g,1.01×10-3 MPa)
的平衡常数并判断反应进行的方向。
解:要计算平衡常数,,忽略温度对△和△的影响,则
△≈△T△S
△＝1/2△(H2,g)＋1/2△(I2,g)－△
＝1/21/2×26.5＝4.7mol-1
△＝2,g)＋2,g) －S
＝＋260.6－206.48 ＝－10.9 J·mol-1·K-1
△＝△－T△(298K)
＝4.7－320×(－×10-3＝8.2 KJ·mol-1
△＝－(320K)
＝－△／2.303RT＝－8.2×103／2.303 ×8.314×320＝－1.34
×10-2
△G(320K)＝△＋2.303RTlgQ
＝8.2＋2.303 ×8.314×320×10-3×lg[(1.01/101.325)1/2·(1.01/101.325)1/2]／[40.5/101.325]＝－1.6 KJ·mol-1△G＜0,反应能向正向进行。
习题课二
1．下列说法正确的是（C ）
A．根据稀释定律，弱酸的浓度越小，其解离度就越大，因此酸性也越强。
B．两种酸HX和HY值，则这两种酸的浓度必然相等。
C．多元弱酸溶液中，由于＞＞，故计算多元弱酸溶液中的氢离子浓度时，可近似地用一级解离平衡进行计算。
D．弱酸或弱碱的解离平衡常数
2．将浓度为0.1mol·L-1的HAc,则C(H+L-1
A．0.05 B．0.2 D．
3．在HAc溶液中加入下列物质时，HAc解离度增大的是（CD ）
A．NaAc B C．H2O D．H2O
4．已知氢硫酸的×10-8，×10-12，0.1 mol·L-1的H2S溶液的PH值为( A )
A．4.03 B．5.97 C．6.48 D．3.97
5．在2L的0.1 mol·L-1HAc溶液中加入2L的0.05 mol·L-1的NaOH溶液，所得溶液的C（H+）为（）mol·L-1
A．2.5×10-3 B．6.6×10-4 C ．1.74×10-5 D ．3.5×10-5
6．将PH=2.00和PH=11.00的强酸和强碱溶液等量混合,所得溶液的PH值为( C )
A．1.35 B．3.35 C．D．6.50
7K S
A．S= K B D
8．Mg(OH)2在下列那种溶液中的溶解度最大？（A ）
A．纯水B．0.01 mol·L-1的MgCl2溶液中
C．0.01 mol·L-1的Ba(OH)2溶液中D．0.01 mol·L-1的NaOH溶液中
二．1．实验测得0.020mol·L-1HAc溶液的PH值为3.23,求该HAc溶液的离解度和HAc的离解常数。解：HAc + H2O H3O+ +Ac－
已知PH值＝3.23,－lg[H3O+]＝3.23
[H3O+]＝5.9×10－4
a＝5.9×10－4/0.020×100%＝3.0%
[Ac－] ＝[H3O+]＝5.9×10－4
[HAc] ＝0.020－5.9×10－4＝0.019
＝[H3O+][Ac－]／[HAc]＝(5.9×10－4)2／0.019＝1.8×10－5
(HAc)
2．若在50.00 ml的0.150 mol·L-1NH3和0.200 mol·L-1NH4Cl加入0.100ml1.00 mol·L-1的
HCl,求加入HCl前后溶液的PH值各为多少?(K (NH3)＝1.8×10－5)
解：未加HCl以前
PH＝14.00－＋lg[B]/[BH＋] [B] ＝［NH3］＝0.150 BH＋] ＝[NH4＋] ＝0.200
∴PH＝14.00＋lg1.8×10－5＋lg0.150/0.200＝14.00―4.74―0.12＝9.14
加入0.100ml1.00 mol·L-1的HCl,此时溶液的体积为50.10ml, HCl在该溶液中的浓度为
C(HCl)＝1.00×0.100／50.10＝0.0020 mol·L-1
由于加入HCl,它产生的H3O+与缓冲溶液中的NH3反应生成NH4＋。
NH3 + H2O NH4+ + OH－
始0.150－0.0020 0.200＋0.0020 0
衡0.148－X 0.202＋X X
X(0.202＋X)／(0.148－X )＝1.8×10－5 X＝1.3×10－5
C(OH－) ＝1.3×10－5 mol·L-1
加入HCl后, PH＝14.00＋lg1.3×10－5＝9.11
3．将0.2mol·dm-3的HF与0.2 mol·dm-3的NH4F溶液等量混合,计算所得溶液的PH值和HF的解离度。
（K HF = 6.31-4）
解：两种溶液等量混合后，其浓度各减小一半，均为0.1mol·dm-3。设已解离HF的浓度为X mol·dm-3k，则
HF H+ + F+
开始浓度/ mol·dm-3 0.1 0 0.1
平衡浓度/ mol·dm-3 0.1-X X 0.1+X
+]·[F+]/[ HF] = X·（0.1+X）/（0.1-X）= 6.31×10-4
因为很小，且由于同离子效应，故X很小，0.1+X≈0.1 0.1-X≈0.1，代入上式，得X = 6.31×10-4 mol·dm-3
所以PH =-㏒[H+] = --㏒（6.31×10-4）= 3.20
HF的解离度α= 6.31×10-4/0.1 ×100% = 0.631%
4．向含有mol·dm-3NaCl和dm-3KBr的混合溶液中缓慢滴加AgNO3溶液，问：（Ksp
（AgCl）×10-10，Ksp （AgBr）×10-13）
（1）先生成何种沉淀？
（2）Cl-和Br-能否有效分步沉淀而得到分离？忽略加入AgNO3溶液后引起的体积变化。
解：（1）开始沉淀时，需要的[Ag+]分别为
AgCl：[Ag+（AgCl）/[ Cl-] = 1.77×10-10/0.250 = 7.08×10-10 mol·dm-3
AgBr：[Ag+（AgBr）/[ Br-] = 5.35×10-13/0.005 = 1.07×10-10 mol·dm-3
故先生成AgBr沉淀。
(2)当有AgCl沉淀生成时，溶液中Ag+浓度至少要达到7.08×10-10 mol·dm-3，此时溶液中
Br-浓度为
[ Br-]= Ksp ）/[Ag+] = 5.35×10-13/7.08×10-10 = 7.56×10-4 mol·dm-3。
由于7.56×10-4 mol·dm-3＞10-5 mol·dm-3
所以，此法不能使Cl-和Br-有效分步沉淀而得到分离。
5．若某酸性溶液中Fe3+和Mg2+浓度都为dm-3PH值，使其分别
沉淀出来而得到分离。（Ksp （Fe(OH)3）×10-39, Ksp （Mg(OH)×10-12）
解：Fe(OH)3）=[ Fe3+][OH-]3
当
]
=3 2.64×10-39/0.01
=6.41×10-13
PH=14+lg[OH-]=1.81
当Fe(OH)3沉淀完全时
[OH-]=3 2.64×10-39/1.0×10-5
=6.42×10-12
PH=14+ lg[OH-]=2.81
当Mg(OH)2刚开始沉淀时
2+-2
2+]
= 2 5.61×10-12 /0.01 =2.37×10-5
PH=14+ lg[OH -]=9.37
当Mg(OH)2沉淀完全时
[OH -]= 2 5.61×10-12 /1.0×10-5 =7.49×10-4 PH=14+ lg[OH -]=10.87
由计算可知，只要控制PH 值在2.81-9.37之间，就可使Fe 3+完全沉淀，而Mg 2+不沉淀。待Fe 3+沉淀完全后，调节溶液PH ＞10.87，即可使Mg 2+完全沉淀，从而使Fe 3+和Mg 2+得到分离。
习题课三
1．下列有关Cu-Zn 原电池的叙述中错误的是（ Ｃ ）
A ．盐桥中的电解质可保持两个半电池中的电荷平衡
B ．盐桥中的电解质不能参与电池反应
C ．电子通过盐桥流动 Ｄ．盐桥用于维持氧化还原反应的进行
2．在一个氧化还原反应中，如果两个电对的电极电势相差越大，则该氧化还原反应（ Ｃ ）
A ．速率越大
B ．速率越小
C ．能正向自发进行 Ｄ．能逆向进行
3．根据反应Sn 4++Zn Sn 2++Zn 2+装配成原电池，其电池符号为（ D ）
A ．(-)Zn Zn 2+(m1) Sn 4+(m2) Sn 2+(m3)(+)
B ．(-)Zn Zn 2+(m1) Sn 4+(m2) Sn 2+(m3) Pt(+)
C ．(-)(Pt)Zn Zn 2+(m1) Sn 4+(m2) Sn
2+(m3)Pt(+), D ．
(-)Zn Zn 2+(m1) Sn 4+(m2) Sn 2+(m3),Pt(+)
4．根据反应2S 2O 32-+I 2 S 4O 62-+2I -构成原电池，测得该电池，已知
I 2/I - =0.535V ，则E S 4O 62-/S 2O 32-为( C )V 。
A ．－0.080
B ．0.990
C ．0.080
D ．－0.990
5．对于电池反应Cu 2++Zn Zn 2++Cu ，欲使其电动势增大，可采取的措施有（ AC ）
A ．降低Zn 2+浓度
B ．增大Zn 2+浓度
C ．增大Cu 2+浓度
D ．减小Cu 2+浓度
二、1．如果把下列氧化还原反应装配成原电池，试以符号表示原电池，并写出正、负极反应式
（1）Zn ＋CdSO 4＝ZnSO 4＋Cd （2）Fe 2＋＋Ag ＋＝Fe 3＋＋Ag
解：（1）（－）Zn │ZnSO 4（C1）║CdSO 4（C2）│Cd （＋）
正极：Cd 2＋＋2e Cd 负极：Zn －2e Zn 2＋
(2) （－）Pt │Fe 2＋（C1），Fe 3＋（C2）║Ag ＋（C3）│Ag （＋）
正极：Ag ＋＋e Ag 负极：Fe 2＋－e Fe 3＋
2．将锡和铅的金属片分别插入含有该金属离子的盐溶液中组成原电池：
（1）[Sn 2＋]＝1，[Pb 2＋] ＝1 （2）2＋]＝1，[Pb 2＋] ＝0.01
已知E 2＋/ Sn ＝－0.1375V E 2＋/ Pb ＝－0.1262V
计算它们的电动势,分别写出电池的符号,两极反应和电池反应方程式
解：（1）[Sn 2＋[Pb 2＋] ＝1
ESn 2＋/ Sn ＝Sn 2＋/ Sn ＝－0.1375V ＜EPb 2＋/ Pb ＝Pb 2＋/ Pb ＝－0.1262V
故此时Pb 2＋为氧化剂，Sn 为还原剂，即Sn 为负极，Pb 为正极
E （电池）＝（电池）＝Pb 2＋/ Pb －Sn 2＋/ Sn ＝－0.1262V －（－0.1375V ）＝0.0113V
(－) Sn│Sn2＋（1mol·L－1）║Pb2＋（1mol·L－1）│Pb（＋）
负极：Sn－2e Sn2＋正极：Pb2＋＋2e Pb
电池反应：Sn＋Pb2＋＝Sn2＋＋Pb
（2）EPb2＋Pb2＋/ Pb＋0.059/2lg[Pb2＋]＝－0.1262＋0.059/2lg0.01＝－0.1852V
ESn2＋/ Sn＝Sn2＋/ Sn＝－0.1375V
∵EPb2＋/ Pb＜ESn2＋/ Sn ∴Sn为正极，Pb为负极
(－) Pb│Pb2＋（0.01mol·L－1）║Sn2＋（1mol·L－1）│Sn（＋）
负极：Pb－2e Pb2＋正极：Sn 2＋＋2e Sn 电池反应：Pb＋Sn 2＋＝Pb2＋＋Sn
3．试写出下列各电池的电极反应、电池反应、并计算电池的电动势。
（1）(－)（Pt）H2（100KPa）│H＋（1mol·L－1）║Br－（1mol·L－1）│Br2（l）（Pt）（＋）
（2）(－)Ag│Ag＋（0.05mol·L－1）║Fe3＋（0.3mol·L－1）, Fe2＋（0.02mol·L－1）│Pt（＋）
(3) (－)（Pt）H2（50KPa）│H＋（0.5mol·L－1）║Sn4＋（0.7mol·L－1）, Sn2＋
（0.5mol·L－1）│Pt（＋）
其中E /Br－＝1.087V Ag＋/ Ag＝0.7996V E Fe3＋/Fe2＋＝0.771V
E Sn4＋/Sn2＋＝0.151V
解：（1）负极：H2－2e 2H＋＋2e 2Br－电池反应：H2＋Br2＝2H＋＋2Br－
E（电池）＝ E 1.087V－0.00V＝1.087V
(2) 负极：Ag－e Ag＋正极：Fe3＋＋e Fe2＋电池反应：Ag＋Fe3＋＝Ag＋＋Fe2＋
E＝E（负）
＝E Fe3＋/Fe2＋＋·lg[Fe3＋]/[ Fe2＋] －＋/ Ag ＋0.059/1·lg[Ag＋])
＝3＋/Fe2＋－＋/ Ag) ＋0.059/1·lg[Fe3＋]/ [ Fe2＋] [Ag＋]
＝(0.771－0.7996) ＋0.059/1·lg0.3/0.05×0.02＝0.1176V
(3)负极：H2－2e 2H＋正极：Sn4＋＋2e Sn2＋电池反应：H2＋Sn4＋＝2H＋＋Sn2＋
E＝E E（负）
＝（E 4＋/Sn2＋＋0.059/2lg[Sn4＋]/[ Sn2＋H＋/ H2＋0.059/2lg[H＋] 2/P( H2)/P
＝(0.151－0) ＋0.059/2lg[Sn4＋] ·(P( H2／[ Sn2＋] ·[H＋] 2
＝0.151＋0.059/2lg0.7×(50/100)／0.5×(0.5)2＝0.1642V
4．298.15K,向Ag、AgNO3HCl Cl－浓度为0.5 mol·L－1时,计算Ag＋/ Ag电对
的电极电势。(E Ag＋/ Ag K SP (AgCl)＝1.77－10)
解：E Ag＋/ Ag＝Ag＋/ Ag＋0.059 lg[Ag＋]
＝＋/ Ag＋0.059 lg K SP (AgCl)/[ Cl－]＝0.7996＋0.059 lg1.77×10－10/0.5＝0.242V
5．将Ag电极插入AgNO3溶液,Cu电极插入0.1 mol·L－1的Cu(NO3)2溶液。两个半电池相连,在Ag半电池中加入过量KBr沉淀,并使AgBr饱和溶液中CBr－＝0.1 mol·L－1,这时测得电动势为0.21V,Ag电极为AgBr
(E ＋/ Ag＝0.7996V E 2＋/ Cu＝0.347V)
解：Ag电极为负极，此时电池反应为2Ag＋Cu2+＝2Ag＋＋Cu
E0.059/2lg[Cu2＋]/[Ag＋2
＋0.059/2lg[Cu2＋]/(K(AgBr)/[Br－])2
0.21－0.7996)＋0.059/2 lg0.1×0.12/[ K(AgBr)] 2
(AgBr)＝－12.73
K(AgBr) ＝1.86×10－13
6Cu2＋(aq)＝2＋(aq)＋Cu(S)进行的程度(298K)。
解：Ｅ＝Ｅ2＋/ Cu－ＥZn 2＋/ Zn＝0.337－(－0.763)＝1.10V
n＝2，＝n/0.0592＝37.2 K ＝[Zn2＋]/[ Cu2＋]＝1.6×1037
,说明反应进行得十分完全,如果平衡时C Zn 2＋＝1.0 mol·L－1,则C Zn 2＋仅为
10－37 mol·L－1左右。
7．试计算25℃时,反应Sn(S)＋Pb2＋(aq)＝Sn2＋(aq)＋Pb (S)的平衡常数；如果反应开始时,
C( Pb2＋)＝2.0 mol·L－1,平衡时C( Pb2＋)和C(Sn 2＋)各为多少?
解：Sn(S)＋Pb2＋(aq)＝Sn2＋(aq)＋Pb (S)
衡 2.0－X X
2＋/ Pb 2＋/ Sn＝－0.126－（－0.136）＝0.010V
n/0.0592＝2×／0.0592＝0.34
2.19,[ Sn 2＋]/[ Pb2＋]＝X/(2.0－X)＝2.19 X＝1.4
C(Sn 2＋) ＝1.4 mol·L－1, C( Pb2＋0.6 mol·L－1
8．已知298K值，试求的AgCl溶度积常数K。
Ag＋＋e Ag E ＋＝0.7996V
AgCl＋e Ag＋Cl－AgCl / Ag＝0.222V
解：设计一个原电池
（－）Ag│AgCl（S）│Cl－（1mol·L－1）║Ag＋（1mol·L－1）│Ag（＋）
电极反应为Ag＋＋e Ag Ag＋Cl－-e AgCl
Ag＋＋Cl－（S）
＋－＝0.577V
K ＝1/K SP
－lg K n/0.0592, n＝lg K SP ＝－0.577/0.0592＝－9.75 K SP ＝1.8×10－10
9．已知Fe3＋/ Fe2＋＝0.77V Ag＋/ Ag＝0.80V,Ag半电池中加入氨水至其中
C（NH3）＝C [Ag（NH3）2]＋＝1mol·L－1时，电动势比E E Ag＋/ Ag为多少？已知[Ag（NH3）2]＋的K稳＝107
解：＋＝0.80V3＋2＋＝0.77V
加氨水前＋/ Ag－Fe3＋/ Fe2＋＝0.80V－0.77V＝0.03V
电池反应为Ag＋＋Fe2＋＝Ag＋Fe3＋
向Ag半电池中加入氨水后,发生如下反应
Ag＋＋2NH3 [Ag（NH3）2]＋
K稳＝[Ag（NH3）2]＋/[ Ag＋][ NH3] 2＝107
[ Ag＋] ＝[Ag（NH]＋/[ NH3] 2·K稳＝1/12·107＝10－7
此时EAg＋/ Ag＝E ＋＋0.059lg[ Ag＋]＝0.80＋0.059lg10－7＝0.387V
∵＋＝0.387V＜E 3＋/ Fe2＋＝0.77V ∴此时Ag为负极
E＝Fe3＋/ Fe2＋－EAg＋/ Ag＝0.77V－0.387V＝0.383V
10．某溶液中含C(CdSO4)＝10－2mol·L－1的CdSO4, C(ZnSO4)＝10－2mol·L－1的ZnSO4。把该溶液放在两个铂电极间电解,试问:1.哪一种金属首先沉积在阴极上?
2.,?
已知：Zn 2＋/ Zn E Cd2＋/Cd＝－0.4030 V
解：(1) EZn 2＋ 2＋/ Zn＋0.059/2 lg[Zn 2＋]＝－0.7618＋0.059/2 lg10－2＝－0.8208V
ECd2＋/Cd＝2＋/Cd＋0.059/2 lg10－2＝－0.4030 ＋0.059/2 lg10－2＝－0.4620V
∵EZn 2＋/ Zn＝－0.8208V＜ECd2＋/Cd＝－0.4620V
∴阴极上Cd2＋先放电而析出Cd。
(2)当Zn 2＋开始沉积时, ECd2＋/Cd＝EZn 2＋/ Zn＝－0.8208V
－0.8208＝－0.4030 ＋0.059/2 lg[Cd2＋] lg[Cd2＋]＝－14.16 [Cd2＋] ＝6.88×10－15
C(Cd2＋) ＝6.88×10－15 mol·L－1
习题课四
1．试判断有无以下的电子运动状态，为什么？（4）正确
（1）n=1，l=1，m=0 （2）n=2，l=0，m=±1
（3）n=3，l=3，m=±3 （4）n=4，l=3，m=±2
2．某元素的外层结构为3s2sp4，求此元素的原子序数。
1s22s22p63s23p42+2+6+2+4=16 为硫元素
3．选出下列各组中第一电离能最大的一个元素
（1）Na、Mg、Al （2）Na、K、Rb （3）Si、P、S （4）Li、Be、B
Mg＞Al＞Na Na＞K＞Rb P＞S＞Si Be＞B＞Li
4．写出下列原子或离子的外层电子结构。
（1）17号元素Cl和Cl—3s23p5 3s23p6
（2）29号元素Cu和Cu+3d104s1 3d9
5．下列几种元素中电负性最大的是（E ）
A．Na B．Ca C．S D．I E．Cl
6．下列几种元素中原子半径最大的是（A ）
A．Ca B．Al C．Cl D．Se
7．关于原子轨道的描述，正确的是（A ）
A．只有当n，l，m取一组合理值时的ψ（n，l，m）；
B．只有当n，l取一组合理值时的ψ（n，l）；
C．只有当n取正整数时的ψ（n）；
D．只有当n，l，m，ms取一组合理值时的（n，l，m，ms）
8．在下列说法中，正确的是（D ）
A．s电子绕核旋转，其轨道为一圆圈；
B．n=1时，有自旋方向相反的2条原子轨道；
C．n=4时，有4s、4p、4d、4f共4条原子轨道；
D．n=4时，其原子轨道总数为16，电子层最大电子容量为32。
9．在下列各组量子数中，取值合理的是（A ）
A．3，2，—2，+1/2 B．4，—1，0，—1/2 C．4，1，—2，0 D．3，3，—3，—1 10．试计算主族元素从第11号元素Na到第17号元素P的最外层电子的有效电荷
Na的电子层结构为1s22s22p63s1
z’=11—（0.85×8+1.00×2）=2.20
Mg的电子层结构为1s22s22p63s2
z’=12—（0.35×1+0.85×8+1.00×2）=2.85
Al的电子层结构为1s22s22p63s23p1
z’=13—（0.35×2+0.85×8+1.00×2）=3.50
Si的电子层结构为1s22s22p63s23p2
z’=14—（0.35×3+0.85×8+1.00×2）=4.15
P的电子层结构为1s22s22p63s23p3
z’=15—（0.35×4+0.85×8+1.00×2）=4.80
11.下列原子的电子结构式属基态的是( B )
A．1s22s22p63s23p63d1 B．1s22s22p63s23p64s1 C．1s22s22p63s23p64p1D．1s22s22p63s23p64d1 12．对第82号元素的电子层结构，正确表示是（C ）
A．[Xe]6s26p2 B．[Xe]5d106s2 6p2 C．[Xe]4f145d106s2 6p2D．[Xe] 4f146s2 6p2
13．写出下列离子的电子排布式
Ag+、Sn2+、Pb2+、Hg2+、Fe3+、Cu2+、S2—、Br—
Ag（47）[Kr]4d105s1Ag+[Kr] 4d10
Sn（50）[Kr]4d105s25p2Sn2+[Kr] 4d105s2
Pb（82）[Xe] 4f145d106s2 6p2Pb2+[Xe] 4f145d106s2
Hg（80）[Xe] 4f145d106s2Hg2+ [Xe] 4f145d10
Fe（26）[Ar] 3d 64s2 Fe3+[Ar] 3d5
Cu（29）[Ar] 3d 104s1Cu2+[Ar] 3d 9
S（16）[Ne] 3s23p4S2—[Ne] 3s23p6
Br（35）[Ar] 3d 104s24p5Br—[Ar] 3d 104s24p6
14．“主量子数为3时，有3s、3p、3d、3f四个原子轨道。”这种说法对吗？试述理由解：n=3，l=0，1，2 故只有3s、3p、3d轨道，没有3f轨道
当l=0时，m=0，所以3s轨道只有1个
当l=1时，m=0，±1，所以3p轨道有3个
当l=2时，m=0，±1，±2，所以3d轨道有5个
所以，当n=3时，共有9个原子轨道，题中的说法是错误的。
15．比较下列各元素的第一电离能，最小的是（C ）
A．Si B．Al C．K D．Br
16．比较下列各元素的第一电子亲合能，其中最大的是（B ）
A．F B．Cl C．K D．S
17．构成PCl3和CCl4分子之间的作用力的是（B ）
A．取向力+色散力B．诱导力+色散力
C．取向力+色散力+诱导力D．色散力
18．石墨晶体中，层与层之间是由（D ）结合力结合而成的。
A．共价键B．金属键C．离子键D．范德华力
19．已知NCl3分子的空间构型是三角锥形，则中心原子N采取的是（B ）
A．sp3杂化B．不等性sp3杂化 C ．dsp2杂化D．sp2杂化
20．下列能形成分子间氢键的物质是（A ）
A．NH3B．C2H4 C．HI D．H2S
21．下列晶体中，熔化时只需克服色散力的是（D ）
A．K B．H2O C．SiC D．SiF4
化学反应工程试题集及复习题
化学反应工程考试总结 一、填空题： 1.所谓“三传一反”是化学反应工程学的基础，其中“三传”是指质 量传递、热量传递和动量传递，“一反”是指反应动力学。 2.各种操作因素对于复杂反应的影响虽然各不相同，但通常温度升 高有利于活化能高的反应的选择性，反应物浓度升高有利于反应级数大的反应的选择性。 3.测定非理想流动的停留时间分布函数时，两种最常见的示踪物输 入方法为脉冲示踪法和阶跃示踪法。 4.在均相反应动力学中，利用实验数据求取化学反应速度方程式的 两种最主要的方法为积分法和微分法。 5.多级混合模型的唯一模型参数为串联的全混区的个数N ，轴 向扩散模型的唯一模型参数为Pe（或Ez / uL）。 6.工业催化剂性能优劣的三种最主要的性质是活性、选择性和稳 定性。 7.平推流反应器的E函数表达式为 , () 0, t t E t t t ?∞= ? =? ≠ ?? ，其无 因次方差2θσ= 0 ，而全混流反应器的无因次方差2θσ＝ 1 。 8.某反应速率常数的单位为m3 / (mol hr )，该反应为 2 级 反应。 9.对于反应22 A B R +→，各物质反应速率之间的关系为 (-r A)：(-r B)：r R＝ 1：2：2 。
10.平推流反应器和全混流反应器中平推流更适合于目的产 物是中间产物的串联反应。 →+，则其反应速率表达式不能确11.某反应的计量方程为A R S 定。 12.物质A按一级不可逆反应在一间歇反应器中分解，在67℃时转化 50％需要30 min, 而在80 ℃时达到同样的转化率仅需20秒，该反应的活化能为 3.46×105 (J / mol ) 。 13.反应级数不可能（可能/不可能）大于3。 14.对于单一反应，在相同的处理量和最终转化率条件下，选择反应 器时主要考虑反应器的大小；而对于复合反应，选择反应器时主要考虑的则是目的产物的收率； 15.完全混合反应器（全混流反应器）内物料的温度和浓度均一， 并且等于（大于/小于/等于）反应器出口物料的温度和浓度。 二.单项选择 10.(2) B 1、气相反应CO + 3H2CH4 + H2O进料时无惰性气体，CO与2H以1∶2 δ=__A_。 摩尔比进料，则膨胀因子CO A. -2 B. -1 C. 1 D. 2 2、一级连串反应A S P在间歇式反应器中，则目的产物P C___A____。 的最大浓度= max ,P
化学反应工程试题
化学反应工程试题 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】
化学反应工程原理 一、选择题 1、气相反应CO + 3H 2CH 4 + H 2O 进料时无惰性气体，CO 与2H 以1∶2摩尔 比进料，则膨胀因子CO δ=__A_。 A. -2 B. -1 C. 1 D. 2 2 、一级连串反应A S P 在间歇式反应器中，则目的产物P 的最大 浓度=max ,P C ___A____。 A. 122)(210K K K A K K C - B. 22/1120]1)/[(+K K C A C. 1 22)(120K K K A K K C - D. 22/1210 ]1)/[(+K K C A 3、串联反应A → P （目的）→R + S ，目的产物P 与副产物S 的选择性 P S =__C_。 A. A A P P n n n n --00 B. 00A P P n n n - C. 00 S S P P n n n n -- D. 00 R R P P n n n n -- 4、全混流反应器的容积效率η=时，该反应的反应级数n___B__。 A. ＜0 B. =0 C. ≥0 D. ＞0 5 、对于单一反应组分的平行反应A P(主) S(副)，其瞬间收率P ?随A C 增大 而单调下降，则最适合的反应器为____B__。 A. 平推流反应器 B. 全混流反应器
C. 多釜串联全混流反应器 D. 全混流串接平推流反应器 6、对于反应级数n ＞0的不可逆等温反应，为降低反应器容积，应选用 ____A___。 A. 平推流反应器 B. 全混流反应器 C. 循环操作的平推流反应器 D. 全混流串接平推流反应器 7 、一级不可逆液相反应A 2R ，30/30.2m kmol C A =， 出口转化率 7.0=A x ，每批操作时间h t t 06.20=+，装置的生产能力为50000 kg 产物R/天，R M =60，则反应器的体积V 为_C_3m 。 A. B. C. D. 8、在间歇反应器中进行等温一级反应A → B ，s l mol C r A A ?=-/01.0，当 l mol C A /10=时，求反应至l mol C A /01.0=所需时间t=____B___秒。 A. 400 B. 460 C. 500 D. 560 9、一级连串反应A → P → S 在全混流釜式反应器中进行，使目的产物P 浓度最 大时的最优空时=opt τ_____D__。 A. 1212)/ln(K K K K - B. 1221) /ln(K K K K - C. 2112)/ln(K K K K D. 211K K 10、分批式操作的完全混合反应器非生产性时间0t 不包括下列哪一项 ____B___。 A. 加料时间 B. 反应时间 C. 物料冷却时间 D. 清洗釜所用时间 11、全混流反应器中有___B__个稳定的定常态操作点。
最新化学反应工程试卷
化学反应工程试题 班级姓名学号号 一、请在下列各题中各选择一个最适当的答案（每题1分，共40分） 1.（）不是反应程度的特点 A 总为正值 B 各反应组分的反应程度相同 C 随反应时间而变 D 与反应计量系数无关 2.-r A=kC A n中，式中的负号意味着（） A 反应速率常数为负值 B 反应速率随浓度的下降而减小 C 公式表示的是A的消耗速率 D dc A/dt为正值 3.返混的定义是（） A 不同空间位置的粒子的混合 B 不同停留时间的粒子的混合 C 参与不同反应的粒子的混合 D 不同反应器内粒子的混合 4.自催化反应当转化率为零时反应速率（） A 最大 B 出现极值点 C 为负值 D 为0 5.平推流反应器中诸参数不随（）而变 A 反应物的组成 B 反应器的轴向位置 C 反应器的空间时间D反应器的径向位置 6.在平推流反应器进行某一变容反应，若εA>0，则空间时间τ将（）平均停 A 等于 B 小于 C 大于 D 接近于 7.对反应级数大于零的单一反应，对同一转化率，其反应级数越小，全混流反 应器与平推流反应器的体积比（）。 A 不变 B 变大 C 变小 D 不好说 8.复合反应的瞬时选择性定义为（） A 生成目的产物消耗的反应物与所有消耗
的反应物的比值 B 生成副产物消耗的反应物与生成目的产物 消耗的反应物的比值 C 目的产物的净生成速率与反应物的消耗 速率的比值 D 副产物的生成速率与目的产物的净生成速 率的比值 9.空间时间的定义是（） A 停留时间与非生产时间的和 B 实际反应时间与真实停留时间的和 C 反应器有效容积与入口体积流率的比值 D 反应物微元在反应器内经历的时间 10. 11.平推流反应器的无因次方差为（） A 1 B 2 C －1 D 0 12.对反应级数大于零的单一反应，随着转化率的增加，所需全混流反应器与平 推流反应器的体积比（） A 不变 B 增加 C 减小 D 不一定 13.由脉冲示踪实验可以直接获得的是（） A 停留时间分布函数 B 停留时间分布密度函数 C 平均停留时间 D 方差 14.非理想流动反应器的方差随偏离平推流反应器的程度而（） A 减少 B 增大 C 先增大后减少 D 不变 15.非理想流动反应器的停留时间分布函数曲线是（） A 单调递减的 B 单调递增的 C 有极大值的 D 不好说 16.所谓对比时间是指（）
《化学反应工程》期末考试试题及答案..
一、单项选择题： （每题2分，共20分） 1．反应器中等温进行着A →P(1)和A →R(2)两个反应，当降低A 的浓度后，发现反应生成P 的量显著降低，而R 的生成量略降低，表明(A ) A ．反应(1)对A 的反应级数大于反应(2) B ．反应(1) 对A 的反应级数小于反应 (2) C ．反应(1)的活化能小于反应(2) D ．反应(1)的反应速率常数大于反应(2) 2.四只相同体积的全混釜串联操作，其无因次停留时间分布的方差值2θσ为( B ) A ． 1.0 B. 0.25 C ．0.50 D ．0 3．对一平行—连串反应R A Q P A ?→??→??→?) 3()2()1(，P 为目的产物，若活化能次序为：E 2
化学反应工程试题..
2010-2011学年第二学期末考试试题（A 卷） 一、选择题（30分，每题1.5分） 1、―三传一反‖是化学反应工程的基础，其中所谓的―一反‖是指 （ D ）。 A ．化学反应 B. 反应工程 C. 反应热力学 D. 反应动力学 2、对于反应sS pP b B aA +?→?+， 则P r = ___A__ ()A r -。 A. a p ， B. a p ， C. p a , D. p a 3、气相反应A + B → 3P + S 进料时无惰性气体，A 与B 以1∶1 摩尔比进料，则膨胀因子A δ=（Ｄ ） A. –2 B. –1 C. 1 D. 2 4、气相反应2A + B → 3P + S 进料时无惰性气体，A 与B 以2∶1 摩尔比进料，则膨胀率A ε=（ Ｃ ） A. –1 B . –1/2 C. 1/3 D.4/3 5、反应2421042H H C H C +→，反应速率常数10.2-=s k ，则反应级数n=（ Ｂ） A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 6、串联反应A → P （目的）→R + S ，目的产物P 的得率X P =（ Ａ）。 A. 00A P P n n n - B.A A P P n n n n --00 C.00S S P P n n n n -- D.0 R R P P n n n n -- 7、分批式操作的间歇反应器非生产性时间0t 不包括下列哪一项（ Ｂ ）。 A. 加料时间 B. 反应时间 C. 物料冷却时间 D. 清洗釜所用时间 8、对于反应级数n ＜0 的不可逆等温反应，为降低反应器容积，应选用（Ｂ）。 A. 平推流反应器 B. 全混流反应器 C. 循环操作的平推流反应器 D. 全混流串接平推流反应器 9、对于单一反应组分的平行反应 ，其瞬间收率P ? 随C A 增大而单调下降，则最适合的反应器为( Ａ )。 A. 平推流反应器 B. 全混流反应器
化学反应工程期末考试试题及答案(整理)
4?从反应器停留时间分布测定中 ，求得无因次方差「二 _ 0.98 ，反应器可视为 XXX 大学 化学反应工程 试题B （开）卷 （答案）2011 — 2012学年第一学 期 一、单项选择题： （每题2分，共20分） 1.反应器中等温进行着 A T P （1）和A T R （2）两个反应，当降低 A 的浓度后，发现反 应生成P 的量显著降低，而 R 的生成量略降低，表明 （） A .反应（1）对A 的反应级数大于反应 （2） B .反应（1）对A 的反应级数小于反应 C .反应（1）的活化能小于反应 （2） D .反应（1）的反应速率常数大于反应 2 一为（） 2?四只相同体积的全混釜串联操作，其无因次停留时间分布的方差值 A . 1.0 B. 0.25 C . 0.50 A （1） > A ⑶ > D . 0 P —-(2)， Q 3. 对一平行一连串反应 为了目的产物的收率最大， A .先高后低 B.先低后高 C .高温操作 4. 两个等体积的全混流反应器进行串联操作， 与第二釜的反应速率-広2之间的关系为（ A . -r Ai > -r A2 B . -r Ai 则最佳操作温度序列为（ ,P 为目的产物，若活化能次序为：E 2 . 化学反应工程试卷及答案 一、填空题（共25分,每空1分） 1．化学反应工程学不仅研究化学反应速率与反应条件之间的关系， 即 ，而且着重研究传递过程对 的影响，研究不同类型反应器的特点及其与化学反应结果之间的关系。 2．反应器按型式来分类可以分为管式反应器、 和 。 3．对于反应D C B A 432+=+，反应物A 的消耗速率表达式为 ；反应产物C 的生成速率表达式为： 。 4．反应器设计计算所涉及的基础方程式就是动力学方程式、 和 。 5．间歇釜反应器中进行如下反应： P A → (1) 1 1n A A C k r = 1E S A → (2) 22n A A C k r = 2E 在Ao C 和反应时间保持不变下，降低反应温度，釜液中S p C C /增大，表明活化能1E 与2E 的相对大小为 ；在温度和反应时间保持不变下，增高反应浓度，釜液中S p C C /增大，表明反应级数1n 、2n 的相对大小为 。 6．单位时间内由颗粒外表面传递至气相主体的热量可由牛顿冷却定律表达，其表数学表达式为 。 7．全混流反应器稳定的定常态操作点的判据为 、 。 8．对催化剂性能影响最大的物理性质主要是 、 和孔体积分布。 9．复合反应包括三个基本反应类型，即并列反应、平行反应和_____________。 10．在停留时间相同的物料之间的均匀化过程，称之为 。而停留时间不同的物料之间的均匀化过程，称之为 。 11．对于反应级数0 《化学反应工程》试题 XXX大学化学反应工程试题B（开）卷 （答案）2011—2012学年第一学期 一、单项选择题：（每题2分，共20分） 1．反应器中等温进行着A→P(1)和A→R(2)两个反应，当降低A的浓度后，发现反应生成P的量显著降低，而R的生成量略降低，表明(A ) A．反应(1)对A的反应级数大于反应(2) B．反应(1) 对A的反应级数小于反应(2) C．反应(1)的活化能小于反应(2) D．反应(1)的反应速率常数大于反应(2) 2.四只相同体积的全混釜串联操作，其无因次停留时间分布的方差值为( B ) A． 1.0 B. 0.25 C．0.50 D．0 3．对一平行—连串反应，P为目的产物，若活化能次序为：E2 化学反应工程原理 一、选择题 1、气相反应 CO + 3H 2 CH 4 + H 2O 进料时无惰性气体，CO 与2H 以1∶2摩尔比进料， 则膨胀因子CO δ=__A_。 A. -2 B. -1 C. 1 D. 2 2、一级连串反应A S K 1 K 2 P 在间歇式反应器中，则目的产物P 的最大浓度=m ax ,P C ___A____。 A. 1 22 )(210K K K A K K C - B. 2 2/1120 ]1)/[(+K K C A C. 122 )(120K K K A K K C - D. 2 2/1210]1)/[(+K K C A 3、串联反应A → P （目的）→R + S ，目的产物P 与副产物S 的选择性 P S =__C_。 A. A A P P n n n n --00 B. 0 A P P n n n - C. 0 0S S P P n n n n -- D. 0 0R R P P n n n n -- 4、全混流反应器的容积效率η=1.0时，该反应的反应级数n___B__。 A. ＜0 B. =0 C. ≥0 D. ＞0 5 、对于单一反应组分的平行反应A P(主) S(副)，其瞬间收率P ?随A C 增大而单调下降，则最适合的反应器为 ____B__。 A. 平推流反应器 B. 全混流反应器 C. 多釜串联全混流反应器 D. 全混流串接平推流反应器 6、对于反应级数n ＞0的不可逆等温反应，为降低反应器容积，应选用____A___。 A. 平推流反应器 B. 全混流反应器 C. 循环操作的平推流反应器 D. 全混流串接平推流反应器 7 、一级不可逆液相反应 A 2R ，3 0/30.2m kmol C A =， 出口转化率 7.0=A x ，每批操作时间 h t t 06.20=+，装置的生产能力为50000 kg 产物R/天，R M =60，则反应器的体积V 为_C_3 m 。 A. 19.6 B. 20.2 C. 22.2 D. 23.4 8、在间歇反应器中进行等温一级反应A → B ， s l mol C r A A ?=-/01.0，当l mol C A /10=时，求反应至 l mol C A /01.0=所需时间t=____B___秒。 A. 400 B. 460 C. 500 D. 560 9、一级连串反应A → P → S 在全混流釜式反应器中进行，使目的产物P 浓度最大时的最优空时 = opt τ_____D__。 A. 1 212) /ln(K K K K - B. 1 221)/ln(K K K K - C. 2 112)/ln(K K K K D. 2 11K K 10、分批式操作的完全混合反应器非生产性时间0t 不包括下列哪一项____B___。 一、填空（40分） （1）气相反应A＋3B→2C，则δ= δ= 。ΒA dC A?r?,前提是（2）反应速率常数有时可以表为。A dt （3）空间速度是指 ___________ ， 空间时间是指 __________。 （4）反应具有最佳温度曲线， 最佳温度曲线是指 __________ 。 4.0克／cm5）多孔性球形颗粒10克，半径1cm，系由密度为（孔隙率3的材料制成。 则其孔容积V= ,θ= g 。假密度ρ= 2?0.218?，如果采用扩散模型，则）已知某非理想流动反应器其停留时间分布的方差 （6?Pe=_______,如果采用多级全混流模型，则m=_______ （7）催化剂微孔内的气体扩散有＿＿＿＿扩散，＿＿＿＿扩散、＿＿＿＿扩散、 及＿＿＿＿扩散等多种形式。。 L r?2C AL A C1mol/L, ，进料反应进行至，（8）复合反应＝A02C2r?M AM x?0.5, s = 时。如果该反应在在固体催化剂中进行时，由瞬时选择性LA。于内扩散的影响，选择性会t?E(t)dt?F(?)?F(0)?）（9,，。 0． （10）内扩散效率因子ζ和Thiele模数Φ的数值通常有如下关系： 外扩散和化学动力学控制时ζ1，Φ值较； 内扩散强烈影响时ζ1，Φ值较。 （11）CO中温变换反应器属于固定床里的反应器。固定床按气体流动方向， 可以分为和反应器。 492－＝/s, =1.5×1012）某一级不可逆的气液反应过程，已知k=10mm/s,D（LL则当k 时，该反应属于快反应，反应区主要在，工业上可选用 反应器或反应器；当k 时，该反应属于慢反应，这时反应区主 要在，工业上可选用或反应器。 L2r?1.0CC BAL L 13AB为主产物，则适＋（，）对于平行反应2r?2.0CC M BAA CC 的要求是宜的操作条件对和。BA （14）返混是指 1.化学反应工程是一门研究______________的科学。 2.化学反应速率式为β α B A C A C C K r =-，如用浓度表示的速率常数为C K ，用压力表示的速率常数 P K ，则C K =_______P K 。 3. 平行反应 A P(主) S(副)均为一级不可逆反应，若主E ＞副E ，选择性S p 与_______无关，仅是_______的函数。 4.对于反应级数n ＞0的反应，为降低反应器容积，应选用_______反应器为宜。 5.对于恒容的平推流管式反应器_______、_______、_______一致。 6.若流体是分子尺度作为独立运动单元来进行混合，这种流体称为_______。 7.流体的混合程度常用_______、_______来描述。 8.催化剂在使用过程中，可能因晶体结构变化、融合等导致表面积减少造成的_______失活，也可能由于化学物质造成的中毒或物料发生分解而造成的_______失活。 9.对于多孔性的催化剂，分子扩散很复杂，当微孔孔径在约_______时，分子与孔壁的碰撞为扩散阻力的主要因素。 10.绝热床反应器由于没有径向床壁传热，一般可以当作平推流处理，只考虑流体流动方向上有温度和浓度的变化，因此一般可用_______模型来计算。 11.对于可逆的放热反应，存在着使反应速率最大的最优温度opt T 和平衡温度eq T ，二者的关系为______________。 12.描述流化床的气泡两相模型，以0U 的气速进入床层的气体中，一部分在乳相中以起始流化 速度mf U 通过，而其余部分_______则全部以气泡的形式通过。 13.描述流化床的数学模型，对于气、乳两相的流动模式一般认为_______相为平推流，而对_______相则有种种不同的流型。 14.多相反应过程是指同时存在_______相态的反应系统所进行的反应过程。 II.1.一级连串反应A → P → S 在全混流釜式反应器中进行，使目的产物P 浓度最大时的最优 空时 = opt τ_______。 A. 1212)/ln(K K K K - B. 1221) /ln(K K K K - C. 2 112)/ln(K K K K D. 211K K 2.全混流反应器的容积效率η小于1.0时，且随着A χ的增大而减小，此时该反应的反应级数n_______。 A. ＜0 B. =0 C. ≥0 D. ＞0 3.当反应级数n_______时，微观流体具有比宏观流体高的出口转化率。 A. =0 B. =1 C. ＞1 D. ＜1 4.轴向分散模型的物料衡算方程的初始条件和边界条件与_______无关。 A. 示踪剂的种类 B. 示踪剂的输入方式 C. 管内的流动状态 D. 检测位置 5.对于气-液相反应几乎全部在液相中进行的极慢反应，为提高反应速率，应选用_______装置。A. 填料塔 B. 喷洒塔 C. 鼓泡塔 D. 搅拌釜 6.催化剂在使用过程中会逐渐失活，其失活速率式为d m i d C k dt d ψψ =- ，当平行失活对反应物有强内扩散阻力时，d 为_______。 化学反应工程习题 第一部分：均相反应器基本理论 1、试分别写出N 2+3H 2=2NH 3中用N 2、H 2、NH 3的浓度对时间的变化率来表示的该反应的速率；并写出这三种反应速率表达式之间的关系。 2、已知某化学计量式为 S R B A 2 121+=+的反应，其反应速率表达式为B A A C C r 5 .02=，试求反应速率B r =？；若反应的化学计量式写成S R B A +=+22，则此时反应速率A r =？为什么？ 3、某气相反应在400 o K 时的反应速率方程式为2 21061.3A A P d dP -?=- τ h kPa /，问反应速率常数的单位是什么？若将反应速率方程改写为2 1A A A kC d dn V r =?-=τ h l mol ./，该反应速率常数k 的数值、单位如何？ 4、在973 o K 和294.3×103Pa 恒压下发生下列反应：C 4H 10→2C 2H 4+H 2 。反应开始时，系统中含丁烷为116kg ，当反应完成50%时，丁烷分压以235.4×103Pa /s 的速率发生变化， 试求下列项次的变化速率：（1）乙烯分压；（2）H 2的摩尔数；（3）丁烷的摩尔分率。 5、某溶液反应：A+B →C ，开始时A 与B 摩尔数相等，没有C ，1小时后A 的转化率为75%，当在下列三种情况下，2小时后反应物A 尚有百分之几未反应掉？ （1）对A 为一级、B 为零级反应； （2）对A 、B 皆为一级反应； （3）对A 、B 皆为零级反应。 6、在一间歇反应器中进行下列液相反应： A + B = R A + R = S 已知原料组成为C A0 = 2 kmol/m 3，C B0 = 4 kmol/m 3，C R0 = C S0 = 0。反应混合物体积的变化忽略不计。反应一段时间后测得C A = 0 .3 kmol/m 3，C R = 1.5 kmol/m 3。计算这时B 和S 的浓度，并确定A 的转化率、生成R 的选择性和收率。 7、一级可逆反应A = R 在等温下进行。已知C A0 = 500mol/m 3，C R0 = 0。若该反应在一间歇反应器中进行，且在反应温度下667.0=Ae x 。经480 s 后测得333.0=A x 。（1）试确定此反应的动力学方程；（2）计算A x 分别达到0.6和0.65所需的反应时间；（3）比较计算结果，你有什么体会？ 化学反应工程考试题 第一章 绪论 1.“三传一反”是化学反应工程的基础，其中所谓的一反是指__反应动力学__。 2.“三传一反”是化学反应工程的基础，下列不属于三传的是_______。 “三传”指的是质量传递、流量传递、动量传递 3. 一级连串反应在全混流釜式反应器中，则目的 产物P 的最大浓度_____、 _ _。 4. 一级连串反应在平推流反应器中，则目的产物 P 的最大浓度__、 ____。 5. 一级连串反应在间歇式全混流反应器中，则目 的产物P 的最大浓度_ 、 _。 6. 一级连串反应在平推流反应器中，为提高目的 产物P 的收率，应__降低__。 7. 化学反应速率式为 ，如用浓度表示的速率常数为， 用压力表示的速率常数为，则=__D__。 A. B. C. D. 8.反应，，则反应级数n=__B___。 A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 9.反应A + B → C ，已知，则反应级数n=___B____。 A S K 1 K 2 P =max ,P C 2 2/1120 ]1)/[(+K K C A = opt τ2 11K K A S K 1 K 2 P =max ,P C 1 22 )(2 10K K K A K K C -= opt t 1 221) /ln(K K K K -A S K 1 K 2 P =max ,P C 1 22 )(2 10K K K A K K C -=opt t 1 221)/ln(K K K K -A S K 1 K 2 P 12/k k β αB A C A C C K r =-C K P K P K C K β α+-)(RT ) ()(βα+RT ) ()(βα-RT )()(βα+-RT C 4H 2C 2H 4 + H 2 1 0.2-=s k 1 15.0-=s k 《化学反应工程原理》复习思考题 第一章绪论 1、了解化学反应工程的研究内容和研究方法。 2、几个常用指标的定义及计算：转化率、选择性、收率。 第二章化学反应动力学 1、化学反应速率的工程表示，气固相催化反应及气液相非均相反应反应区的取法。 2、反应速率常数的单位及其换算。 3、复杂反应的反应速率表达式（可逆、平行、连串、自催化）。 4、气固相催化反应的步骤及基本特征。 5、物理吸附与化学吸附的特点。 6、理想吸附等温方程的导出及应用（单组分吸附、解离吸附、混合吸附）。 7、气固相催化反应动力学方程的推导步骤。 8、不同控制步骤的理想吸附模型的动力学方程的推导。 9、由已知的动力学方程推测反应机理。 第三章理想间歇反应器与典型化学反应的基本特征 1、反应器设计的基本方程式。 2、理想间歇反应器的特点。 3、理想间歇反应器等温、等容一级、二级反应反应时间的计算及反应器体积的计算。 4、自催化反应的特点及最佳工艺条件的确定及最佳反应器形式的选择。 5、理想间歇反应器最优反应时间的计算. 7、可逆反应的反应速率，分析其浓度效应及温度效应。 8、平行反应选择率的浓度效应及温度效应分析。 9、平行反应反应器形式和操作方式的选择。 10、串连反应反应物及产物的浓度分布，t opt C p.max的计算。 11、串连反应的温度效应及浓度效应分析。 第四章理想管式反应器 1、理想管式反应器的特点。 2、理想管式反应器内进行一级、二级等容、变容反应的计算。 3、空时、空速、停留时间的概念及计算。 4、膨胀率、膨胀因子的定义，变分子数反应过程反应器的计算。 第五章理想连续流动釜式反应器 1、全混流反应器的特点。 2、全混流反应器的基础方程及应用。 3、全混釜中进行零级、一级、二级等温、等容反应时的解析法计算。 4、全混釜的图解计算原理及图解示意。 5、全混流反应器中的浓度分布与返混，返混对反应的影响。 6、返混产生的原因及限制返混的措施。 7、多釜串联反应器进行一级、二级不可逆反应的解析法计算。 8、多釜串联反应器的图解法计算原理。 第七章化学反应过程的优化 1、简单反应过程平推流反应器与全混流反应器的比较及反应器形式的选择。 2、多釜串连反应器串连段数的选择分析。 3、自催化反应反应器的选型分析。 4、可逆放热反应速率随温度的变化规律，平衡温度和最优温度的概念。 5、平行反应选择率的温度效应及浓度效应分析，反应器的选型，操作方式的确定。 6、串连反应影响选择率和收率的因素分析，反应器的选型及操作方式的确定。 7、平推流与全混釜的组合方式及其计算。 第八章气固相催化反应过程的传递现象 1、气固相催化反应的全过程及特点。 2、等温条件下催化剂颗粒的外部效率因子的定义。 3、外扩散、内扩散对平行反应、连串反应选择性的影响分析。 4、气体流速对外扩散的影响分析。 5、等温条件下催化剂颗粒的内部效率因子的定义。 二、填空题（每题5分，共30分） 1．一不可逆反应，当反应温度从25℃升高到35℃时，反应速率增加一倍，则该 反应的活化能为 52894 J ／mol 。 解：mol J E E T T R E k k /528942ln )308 12981(314.82ln )11(ln 2 112=∴=-==-=， 2．一气固催化反应R B A →+，若本征反应速率方程为： 则该反应可能的反应机理为 σR R σσR σB σA σB σ σB A σ σA S k +?+?→?+?+?+） 此步为速率控制步骤 ( 222 3．间歇釜反应器中进行如下反应： P A → (1) －r A1＝k 1C A a1 S A → (2) －r A2=k 2C A a2 在C A0和反应时间保持不变下，降低反应温度，釜液中C P /C S 增大，表明活化能E1与E2的相对大小为 E1 化学反应工程考试题库（分三个部分） （一）（综合章节）复习题 一、填空题： 1.所谓“三传一反”是化学反应工程学的基础，其中“三传”是指质量传递、热量传递 和动量传递，“一反”是指反应动力学。 2.各种操作因素对于复杂反应的影响虽然各不相同，但通常温度升高有利于活化能高 的反应的选择性，反应物浓度升高有利于反应级数大的反应的选择性。 3.测定非理想流动的停留时间分布函数时，两种最常见的示踪物输入方法为脉冲示踪法 和阶跃示踪法。 4.在均相反应动力学中，利用实验数据求取化学反应速度方程式的两种最主要的方法为 积分法和微分法。 5.多级混合模型的唯一模型参数为串联的全混区的个数N ，轴向扩散模型的唯一模 型参数为Pe（或Ez / uL）。 6.工业催化剂性能优劣的三种最主要的性质是活性、选择性和稳定性。 7.平推流反应器的E函数表达式为 , () 0, t t E t t t ?∞= ? =? ≠ ?? ，其无因次方差2θσ= 0 ，而全混流反应器的无因次方差2θσ＝ 1 。 8.某反应速率常数的单位为m3 / (mol? hr )，该反应为 2 级反应。 9.对于反应22 A B R +→，各物质反应速率之间的关系为(-r A)：(-r B)：r R＝1：2：2 。 10.平推流反应器和全混流反应器中平推流更适合于目的产物是中间产物的串联反 应。 11.某反应的计量方程为A R S →+，则其反应速率表达式不能确定。 12.物质A按一级不可逆反应在一间歇反应器中分解，在67℃时转化50％需要30 min, 而 在80 ℃时达到同样的转化率仅需20秒，该反应的活化能为 3.46×105(J / mol ) 。 13.反应级数不可能（可能/不可能）大于3。 《化学反应工程》试题 一、填空题 1. 质量传递 、 热量传递 、 动量传递 和化学反应 称为三传一 反. 2. 物料衡算和能量衡算的一般表达式为 输入-输出=累 积 。 3. 着眼组分A 转化率x A 的定义式为 x A =(n A0-n A )/n A0 。 4. 总反应级数不可能大于 3 。 5. 反应速率-r A =kC A C B 的单位为kmol/m 3·h ，速率常数k 的因次为 m 3/kmol ·h 。 6. 反应速率-r A =kC A 的单位为kmol/kg ·h ，速率常数k 的因次为 m 3/kg ·h 。 7. 反应速率2 /1A A kC r =-的单位为mol/L ·s ，速率常数k 的因次为 (mol)1/2·L -1/2·s 。 8. 反应速率常数k 与温度T 的关系为2.1010000lg +-=T k ，其活化能为 mol 。 9. 某反应在500K 时的反应速率常数k 是400K 时的103倍，则600K 时的反应速率常数k 时是400K 时的 105 倍。 10. 某反应在450℃时的反应速率是400℃时的10倍，则该反应的活 化能为（设浓度不变） mol 。 11. 非等分子反应2SO 2+O 2==2SO 3的膨胀因子2 SO δ等于 。 12. 非等分子反应N 2+3H 2==2NH 3的膨胀因子2 H δ等于 –2/3 。 13. 反应N 2+3H 2==2NH 3中（2 N r -）= 1/3 （2 H r -）= 1/2 3 NH r 14. 在平推流反应器中进行等温一级不可逆反应，反应物初浓度为 C A0，转化率为x A ，当反应器体积增大到n 倍时，反应物A 的出口浓度 为 C A0(1-x A )n ，转化率为 1-(1-x A )n 。 15. 在全混流反应器中进行等温一级不可逆反应，反应物初浓度为 C A0，转化率为x A ，当反应器体积增大到n 倍时，反应物A 的出口浓度 为 A A x n x )1(11-+-，转化率为A A x n nx )1(1-+。 16. 反应活化能E 越 大 ，反应速率对温度越敏感。 17. 对于特定的活化能，温度越低温度对反应速率的影响越 大 。 18. 某平行反应主副产物分别为P 和S ，选择性S P 的定义为 (n P -n P0)/ (n S -n S0) 。化学反应工程试卷及答案
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