化工熱力學(xué)答案

1、1第二章均相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)習(xí)題1.【動(dòng)力學(xué)方程形式】有一氣相反應(yīng)，經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定在400℃下的速率方程式為:23.66AAdPPdt?若轉(zhuǎn)化為形式，求相應(yīng)的速率常數(shù)值及其單位。2(.)AkCArmolhl?2.[恒溫恒容變壓定級(jí)數(shù)]在恒容等溫下，用等摩爾H2和NO進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)得如下數(shù)據(jù)：總壓（MPa）0.02720.03260.0380.04350.0543半衰期（s）25618613510467求此反應(yīng)級(jí)數(shù)3.[二級(jí)反應(yīng)恒容定時(shí)間]4.醋酸和

2、乙醇的反應(yīng)為二級(jí)反應(yīng)，在間歇反應(yīng)反應(yīng)器中，5min轉(zhuǎn)化率可達(dá)50%，問(wèn)轉(zhuǎn)化率為75%時(shí)需增加多少時(shí)間？4、【二級(jí)恒容非等摩爾加料】溴代異丁烷與乙醇鈉在乙醇溶液中發(fā)生如下反應(yīng)：iC4H9BrC2H5Na→NaBriC4H9OC2H5(A)(B)(C)(D)溴代異丁烷的初始濃度為CA0=0.050moll乙醇鈉的初始濃度為CB0=0.0762moll在368.15K測(cè)得不同時(shí)間的乙醇鈉的濃度為：t(min)0510203050CB(moll

3、)0.07620.07030.06550.05800.05320.0451已知反應(yīng)為二級(jí)，試求：（1）反應(yīng)速率常數(shù)；（2）反應(yīng)一小時(shí)后溶液中溴代異丁烷的濃度；（3）溴代異丁烷消耗一半所用的時(shí)間。5.[恒溫恒容變壓定級(jí)數(shù)]二甲醚的氣相分解反應(yīng)CH3OCH3→CH4H2CO在恒溫恒容下進(jìn)行，在504℃獲得如下數(shù)據(jù)：t（s）039077711953155∞Pt103（Pa）41.654.465.174.9103.9124.13第二章第二章均相

4、動(dòng)力學(xué)題解均相動(dòng)力學(xué)題解1.[各限定組分之間速率方程的關(guān)系]有一個(gè)化學(xué)反應(yīng)計(jì)量式A2B→3P，若以A表達(dá)的速率方程為：.試寫(xiě)出以B和P表達(dá)0.52ACCABr?的速率式，若方程改寫(xiě)成AB→P，其三者動(dòng)力學(xué)方程如何？1323解：根據(jù)化學(xué)計(jì)量系數(shù)的摩爾變化關(guān)系，在同一個(gè)反應(yīng)過(guò)程中單位反應(yīng)體積中A、B、P的摩爾變化關(guān)系為1：2：3，即反應(yīng)速率之比rA:rB:rP=1:2:3，A、B為消耗，P為生成。所以，rB=2rA=，rP=3rA=，方程式

5、改變，動(dòng)力學(xué)方程不變。0.54CCAB0.56CCAB注：對(duì)于反應(yīng)物是消耗速率，對(duì)于產(chǎn)物是生成速率，有了此關(guān)系就可用一個(gè)反應(yīng)式中的一個(gè)方程來(lái)任意表達(dá)其它組分的速率方注：對(duì)于反應(yīng)物是消耗速率，對(duì)于產(chǎn)物是生成速率，有了此關(guān)系就可用一個(gè)反應(yīng)式中的一個(gè)方程來(lái)任意表達(dá)其它組分的速率方程2、[等溫等容過(guò)程求轉(zhuǎn)化率]今有0.5級(jí)液相反應(yīng)A→P，在一定反應(yīng)溫度下10分鐘后轉(zhuǎn)化率為0.75，問(wèn)0.5小時(shí)后轉(zhuǎn)化率為多少？解：=kCA0.5AdCdt?積分2

6、（）=kt0AACC??即kt=2（）=2（）0AC01AACC?0AC11Ax??當(dāng)完全轉(zhuǎn)化時(shí)CA=0，此時(shí)的完全轉(zhuǎn)化時(shí)間為t=02ACk代入10分鐘和0.75轉(zhuǎn)化率，有CA=（10.75）0AC所以=10k，=10，t=20min0AC0ACk當(dāng)0.5h后，A的轉(zhuǎn)化率100%.注：對(duì)于小于一級(jí)反應(yīng)應(yīng)注意完全轉(zhuǎn)化時(shí)間的限制注：對(duì)于小于一級(jí)反應(yīng)應(yīng)注意完全轉(zhuǎn)化時(shí)間的限制數(shù)學(xué)上，在大于完全轉(zhuǎn)時(shí)間時(shí)計(jì)算出的轉(zhuǎn)化率為負(fù)值，不合理。數(shù)學(xué)上，在大于