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超星化学反应工程_11期末答案(学习通2023课后作业答案)

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超星化学反应工程_11期末答案(学习通2023课后作业答案)

第一章 绪论

1.1 绪论随堂测验

1、超星1. 反应过程的化学后作本征动力学就是宏观动力学。( )

2、工程2. 只有一种相态的期末反应才是均相反应。( )

3、答案3. 化学反应工程是学习一门研究化学反应的工程问题的科学,既以化学反应作为研究对象,通课又以_______为研究对象的业答学科体系。

4、超星4. 不论是化学后作设计、放大或控制,工程都需要对研究对象作出定量的期末描述,也就要用数学式来表达个参数间的答案关系,简称_______。学习

5、通课5. 在建立数学模型时,根据基础资料建立物料、热量和动量衡算式的一般式为累积量=_______。

第一章单元测验

1、1. “三传一反”是化学反应工程的基础,其中所谓的一反是指_______。
A、A.化学反应
B、B. 反应工程
C、C. 反应热力学
D、D. 反应动力学

2、2.“三传一反”是化学反应工程的基础,下列不属于三传的是_______。
A、A. 能量传递
B、B. 质量传递
C、C. 热量传递
D、D. 动量传递

3、3.化学反应工程是一门研究________的科学。
A、A. 化学反应
B、B. 化学
C、C. 化学反应工程问题
D、D. 工程问题

4、4. 化学反应工程的目的是_______的优化设计与操作。
A、A. 反应器
B、B. 设备
C、C. 工程
D、D. 催化装置

5、5. 化学反应工程研究方法有______和_______。
A、A. 经验归纳法; 动力学建立法
B、B. 经验归纳法; 数学模型法
C、C. 物料衡算法; 数学模型法
D、D. 参数计算法; 数学模型法

第二章 均相反应动力学基础

2.1 均相反应动力学基础(上)随堂测验

1、1. 当计量方程中计量系数的代数和等于零时,这种反应称为等分子反应,否则称为_______。

2、2. 活化能的大小直接反映了______________对温度的敏感程度。

3、3. 生成主产物的反应称为主反应,其它的均为_______。

2.2 均相反应动力学基础(下)随堂测验

1、下列反应没有涉及到链反应的是_______。
A、石油裂解
B、酯化反应
C、烃类氧化
D、聚合反应

2、1. 如果平行反应A→P(主)和A→S(副)均为一级不可逆反应,若E主>E副,提高选择性Sp应____ _(填升高/降低)温度。

第二章单元测验

1、下列属于均相反应的是_______。
A、A. 煤炭燃烧
B、B. 氢气燃烧
C、C. 离子交换
D、D. 加氢裂解

2、下列属于非均相反应的是_______。
A、A. 乙酸和乙醇的酯化
B、B. 加氢脱硫
C、C. 氢气燃烧
D、D. 烃类气相裂解

3、化学反应CO+3H2→CH4+H2O,其中化学反应计量系数为-1的是哪种物质______。
A、A. CO
B、B. H2
C、C. CH4
D、D. H2O

4、对于一非恒容均相化学反应 ,反应组分A的化学反应速率 _______。
A、A. -rA=-dnA/(Vdt)
B、B. -rA=-dnB/(Vdt)
C、C. -rA=-dCA/dt
D、D. -rA=dCB/dt

5、对于反应aA+bB→pP+sS,则rP=_______(-rA)。
A、A. P/|a|
B、B. P/a
C、C. a/P
D、D. |a|/P

6、气相反应4A + B → 3R + S进料时无惰性气体,A与B以3:1的摩尔比进料,则膨胀因子δA=_______。
A、A. 1/4
B、B. 2/3
C、C. -1/4
D、D. -2/3

7、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δA=_______。
A、A. -2
B、B. -1
C、C. 1
D、D. 2

8、8. 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=_______。
A、
B、
C、
D、

9、反应,,则反应级数n=_______。
A、A. 0
B、B. 1
C、C. 2
D、D. 3

10、串联反应A → P(目的)→R + S,目的产物P的得率=_______。
A、
B、
C、}
D、

11、如果平行反应均为(P1主要,S2副)一级不可逆反应,若E主>E副,提高选择性应_______。
A、A. 提高浓度
B、B. 提高温度
C、C. 降低浓度
D、D. 降低温度

12、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_______。
A、
B、
C、
D、

13、下列反应没有涉及到链反应的是_______。
A、A. 石油裂解
B、B. 酯化反应
C、C. 烃类氧化
D、D. 聚合反应

第三章 均相反应过程

3.4 平推流反应器随堂测验

1、1. 对于恒容的_______管式反应器平均停留时间、反应时间、空时一致。

2、2. 对于自催化反应,最合适的反应器为_______(填全混流/平推流/全混流串平推流/平推流串全混流)。

3.3 全混流反应器随堂测验

1、1. 全混流反应器的返混_______(填最大/最小)。

2、2. 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。

3.1 理想反应器随堂测验

1、理想反应器是指全混流反应器和_______。

3.2 间歇釜式反应器随堂测验

1、分批式操作的完全混合反应器非生产性时间不包括下列哪一项_______。
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

第三章单元测验

1、分批式操作的完全混合反应器非生产性时间t0不包括下列哪一项_______。
A、A. 加料时间
B、B. 反应时间
C、C. 物料冷却时间
D、D. 清洗釜所用时间

2、在间歇反应器中进行等温二级反应A → B,,当时,求反应至所需时间t=_______秒。
A、A. 8500
B、B. 8900
C、C. 9000
D、D. 9900

3、在全混流反应器中,反应器的有效容积与进料流体的容积流速之比为_______。
A、A. 空时τ
B、B. 反应时间t
C、C. 停留时间t
D、D. 平均停留时间

4、全混流釜式反应器最多可能有_______个定常态操作点。
A、A. 1
B、B. 2
C、C. 3
D、D. 4

5、全混流反应器中有_______个稳定的定常态操作点。
A、A. 1
B、B. 2
C、C. 3
D、D. 4

6、对于_______的反应器在恒容反应过程的平均停留时间、反应时间、空时是一致的。
A、A. 间歇式反应器
B、B.全混流反应器
C、C. 搅拌釜式反应器
D、D. 平推流管式反应器

7、一级不可逆液相反应, =2.3kmol/m3出口转化率=0.7, 每批操作时间t+t0=2.06h, 装置的生产能力为50000 k物R/天, =60, 则反应器的体积V为_______m3。
A、A. 19.6
B、B. 20.2
C、C. 22.2
D、D. 23.4

8、对于自催化反应,最合适的反应器为_______。
A、A. 全混流反应器
B、B. 平推流反应器
C、C. 循环操作的平推流反应器
D、D. 全混流串接平推流反应器

9、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、B. 全混流反应器
C、C. 循环操作的平推流反应器
D、D. 全混流串接平推流反应器

10、对于可逆放热反应,为提高反应速率应_______。
A、A. 提高压力
B、B. 降低压力
C、C. 提高温度
D、D. 降低温度

11、对于单一反应组分的平行反应(主)(副),其瞬间收率随增大而单调增大,则最适合的反应器为_______。
A、A. 平推流反应器
B、B. 全混流反应器
C、C. 多釜串联全混流反应器
D、D. 全混流串接平推流反应器

第四章 非理想流动

4.1 停留时间分布随堂测验

1、1. 停留时间分布的密度函数在t≥0时,E(t)_______(填>/=/<)0。

2、2. 当t=0时,停留时间分布函数F(t)=_______。

4.2 脉冲示踪法和阶跃示踪法随堂测验

1、1. 当示踪剂成本高时,通常采用脉冲示踪法

2、2. 采用示踪法测定停留时间分布时,选择的示踪剂不能与( )发生反应

3、3. 采用示踪法测定停留时间分布时,选择的示踪剂应该尽可能与主流体具有相同的( )。

4、4. 反应器物料的停留时间的分布曲线是通过物理示踪法来测定的,根据示踪剂的输入方式不同主要分为_______、阶跃法。

4.3 数学期望和方差随堂测验

1、1. 方差是停留时间分布分散程度的量度,越( ),分布曲线越离散。

2、2. 对于全混流模型,我们采用阶跃示踪法,对示踪剂进行物料衡算:示踪剂的流入量减去示踪剂的流出量( )示踪剂的累积量。

4.4 非理想流动模型-多釜串联模型随堂测验

1、1. 下列哪些现象不属于非理想流动现象( )。
A、短路
B、沟流
C、活塞流
D、循环流

2、2. 混合的早晚对下列哪种反应流体无影响( )。A
A、混合的早晚对下列哪种反应流体无影响
B、微观流体
C、非一级反应流体
D、以上均不是

3、3. 流体的混合程度和混合的早晚对一级反应的反应结果无影响。( )

4.5 非理想流动模型-轴向扩散模型随堂测验

1、1. 轴向扩散模型和多釜串联模型,均为多参数模型。( )

2、2. 对于返混较小的情况,E曲线的形状受边界条件的影响很小,无论系统是开式操作还是闭式操作,方差具有( )。

3、3. Pe准数越( ),轴向返混越( ),流体流动越接近平推流;Pe准数越( ),轴向返混越( ),流体流动越接近全混流

4、4. 在轴向分散模型中,模型的唯一参数彼克莱准数愈大轴向返混程度就_______。

4.6 非理想流动-组合模型随堂测验

1、1. 下列流动模型为理想流动模型的是:( )。
A、全混流模型
B、活塞流模型
C、轴向扩散模型
D、离析流模型

2、3. 对于许多实际反应器,单参数模型有时还不能满意地表达流动状况。为此,出现多参数的多种组合模型,它是把真实反应器内的流动状况设想为几种简单模型的组合。比如由平推流、全混流、湍流、短路、循环流等组合而成

3、2. 非理想流动模型主要分为零参数模型,单参数模型和( )模型。

4.7 停留时间分布曲线的定性应用随堂测验

1、1. 平推流管式反应器t不等于t的期望值时,E(t)=_______。

2、2. 平推流管式反应器t大于等于t的期望值时,F(t)=_______。

4.8 非理想流动-零参数模型随堂测验

1、1. 微观混合、宏观混合对非一级反应无影响,而对一级反应存在影响。( )

2、2. 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_______。

3、3. 对于_______(填平推流/全混流)反应器,微观流体与宏观流体具有相同的反应结果。

第四章单元测验

1、脉冲示踪法测定停留时间分布对应曲线为_______。
A、A. E(t)曲线
B、B. F(t)曲线
C、C. I(t)曲线
D、D. y(t)曲线

2、阶跃示踪法测定停留时间分布对应曲线为_______。
A、A. E(t)曲线
B、B. F(t)曲线
C、C. I(t)曲线
D、D. y(t)曲线

3、轴向分散模型的物料衡算方程在_______式边界条件下有解析解。
A、A. 闭—闭
B、B. 开—闭
C、C. 闭—开
D、D. 开—开

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、A. 示踪剂的种类
B、B. 示踪剂的输入方式
C、C. 管内的流动状态
D、D. 检测位置

5、反应级数n=_______时微观流体和宏观流体具有相同的反应结果。
A、A. 0
B、B. 0.5
C、C. 1
D、D. 2

6、当反应级数n_______时,宏观流体具有比微观流体高的出口转化率。
A、A. =0
B、B. =1
C、C. >1
D、D. <1

7、停留时间分布的密度函数在t<0时,E(t)=_______。

8、当t=∞时,停留时间分布函数F(t)=_______。

9、平推流管式反应器 时,E(t)=_______。

10、平推流管式反应器 时,F(t)=_______。

11、平推流管式反应器其E(θ)曲线的方差 = _______。

12、全混流反应器其E(θ)曲线的方差 =_______。

第五章 非均相催化反应动力学

5.1 催化剂性质和分类随堂测验

1、1. 对于多孔性的催化剂,分子扩散很复杂,当孔径较大时,扩散阻力是由_______(填分子间碰撞/分子与孔壁碰撞)所致。

2、2. 对于多孔性的催化剂,分子扩散很复杂,当微孔孔径在约0.1um时,分子与孔壁的碰撞为扩散阻力的主要因素,这种扩散称为_______。

5.2 物理吸附和化学吸附随堂测验

1、1. 气体在固体表面上发生吸附时,描述在一定温度下气体吸附量与压力的关系式称为_______方程。

2、2. 气体在固体表面上的吸附中物理吸附是靠_______结合的。

3、3. 气体在固体表面上的吸附中物理吸附一般是_______分子层的。

5.4 非均相催化反应动力学方程随堂测验

1、1. 气—固相催化反应的内扩散模数,它是表征内扩散影响的重要参数,数值平方的大小反映了表面反应速率与_______之比。

2、2. 气—固相催化反应的内扩散模数的大小可判别内扩散的影响程度,愈大,则粒内的浓度梯度就_______。

3、3. 对于多孔性的催化剂,分子扩散很复杂,当孔径较大时,扩散阻力是由_______(填分子间碰撞/分子与孔壁碰撞)所致。

4、4. 对于多孔性的催化剂,分子扩散很复杂,当微孔孔径在约0.1um时,分子与孔壁的碰撞为扩散阻力的主要因素,这种扩散称为_______。

第五章单元测验

1、1. 下列哪种物质属于半导体催化剂_______。
A、A. 金属
B、B. 金属硫化物
C、C. 金属盐类
D、D.酸性催化剂

2、骨架Ni催化剂的制备是将Ni与Al按比例混合熔炼,制成合金,粉碎以后再用苛性钠溶液溶去合金中的Al而形成骨架,这种制备方法是_______。
A、A. 溶蚀法
B、B. 热熔法
C、C. 沉淀法
D、D. 混合法

3、下列不属于Langmuir型等温吸附的假定的是_______。
A、A. 均匀表面
B、B. 多分子层吸附
C、C. 分子间无作用
D、D. 吸附机理相同

4、测量气—固相催化反应速率,在确定有无外扩散影响时是在没有改变_______的条件下进行实验的。
A、A. 催化剂装置
B、B. 催化剂装量
C、C. 进料流量
D、D.

5、催化剂颗粒扩散的无因次扩散模数 值的大小反映了表面反应速率与_______之比。
A、A. 扩散速率
B、B. 外扩散速率
C、C. 内扩散速率
D、D. 实际反应速率

6、气固催化反应的内扩散模数 ,其中L为特征长度,若颗粒为圆柱形则L=_______。
A、A. 厚度/2
B、B. R
C、C. R/2
D、D. R/3

7、气固催化反应的内扩散模数 ,其中L为特征长度,若颗粒为球形则L=_______。
A、A. 厚度/2
B、B. R
C、C. R/2
D、D. R/3

8、工业催化剂所必备的三个主要条件是:活性好、选择性高、_______。

9、气体在固体表面上的吸附中物理吸附是靠范德华力结合的,而化学吸附是靠_______结合的。

10、气体在固体表面上的吸附中物理吸附是多分子层的,而化学吸附是_______分子层的。

11、固体催化剂的比表面积的经典测定方法是基于_______方程。

12、对于气—固相催化反应,要测定真实的反应速率,必须首先排除内扩散和_______的影响。

第六章 固定床反应器

固定床反应器随堂测验

1、1. 对于非球形粒子,其外表面积ap必大于同体积球形粒子的外表面积as,故可定义颗粒的形状系数=_______。(填as/ap或ap/as)

2、2. 颗粒的形状系数对于球体而言,_______1(填>/=/<)。

3、3. 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。

第六章单元测验

1、不属于气固相催化反应固定床反应器拟均相二维模型的特点是_______。
A、A. 粒子与流体间有温度差
B、B. 粒子与流体间无温度差
C、C. 床层径向有温度梯度
D、D. 床层轴向有温度梯度

2、凡是流体通过不动的固体物料所形成的床层而进行反应的装置都称作_______。

3、固定床中催化剂不易磨损是一大优点,但更主要的是床层内流体的流动接近于_______,因此与返混式的反应器相比,可用较少量的催化剂和较小的反应器容积来获得较大的生产能力。

4、描述固定床反应器的数学模型,忽略了粒子与流体之间温度与浓度的差别的模型称之为_______。

5、描述固定床反应器的数学模型,考虑了粒子与流体之间温度与浓度的差别的模型称之为_______。

6、描述固定床反应器的拟均相模型,根据流动模式与温差的情况它又可分为平推流与有轴向返混的一维模型,和同时考虑径向混合和径向温差的_______模型。

7、颗粒的形状系数 对于球体而言,=_______。

8、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。

9、简述固定床反应器的优缺点?

10、简述气—固相催化反应固定床反应器拟均相二维模型的特点?

第七章 流化床反应器

流化床反应器随堂测验

1、1. 对于流化床反应器,当流速达到某一限值,床层刚刚能被托动时,床内粒子就开始流化起来了,这时的流体空线速称为_______。

2、2. 对于气—固系统的流化床反应器,只有细颗粒床,才有明显的膨胀,待气速达到起始鼓泡速度后才出现气泡;而对粗颗粒系统,则一旦气速超过起始流化速度后,就出现气泡,这些通称为_______。

3、3. 气—固相反应系统的流化床中的气泡在上升过程中,当气泡大到其上升速度超过乳相气速时,就有部分气体穿过气泡形成环流,在泡外形成一层所谓的_______。

第七章单元测验

1、流化床反应器中的操作气速 是根据具体情况定的,一般取流化数在_______范围内。(
A、A. 0.1~0.4
B、B. 1.5~10
C、C. 10~15
D、D. 0.4~1.5

2、流化床反应器中的操作气速是根据具体情况定的,一般取流化数在_______范围内。
A、A. 0.1~0.4
B、B. 1.5~10
C、C. 10~15
D、D. 0.4~1.5

3、所谓流态化就是固体粒子像_______一样进行流动的现象。

4、对于液—固系统的流化床,流体与粒子的密度相差不大,故起始流化速度一般很小,流速进一步提高时,床层膨胀均匀且波动很小,粒子在床内的分布也比较均匀,故称作_______。

5、对于气—固系统的流化床反应器的粗颗粒系统,气速超过起始流化速度后,就出现气泡,气速愈高,气泡的聚并及造成的扰动亦愈剧烈,使床层波动频繁,这种流化床称为_______。

6、对于气—固系统的流化床反应器,气泡在上升过程中聚并并增大占据整个床层,将固体粒子一节节向上推动,直到某一位置崩落为止,这种情况叫_______。

7、对于流化床反应器,当气速增大到某一定值时,流体对粒子的曳力与粒子的重力相等,则粒子会被气流带出,这一速度称为_______。

8、对于流化床反应器,当气速增大到某一定值时,流体对粒子的曳力与粒子的_______相等,则粒子会被气流带出,这一速度称为带出速度。

9、对于气—固相流化床,部分气体是以起始流化速度流经粒子之间的空隙外,多余的气体都以气泡状态通过床层,因此人们把气泡与气泡以外的密相床部分分别称为泡相与_______。

10、气—固相反应系统的流化床中的气泡,在其尾部区域,由于压力比近傍稍低,颗粒被卷了进来,形成了局部涡流,这一区域称为_______。

第八章 化学反应工程实验

8.1 多釜串联反应器停留时间分布的测定随堂测验

1、1. 对釜式反应器中的返混能起到有限限制的措施是( )
A、加强物料的搅拌混合
B、将一个釜分割为多个串联的釜
C、增大操作空速
D、增大操作空时

2、2. 单釜和三釜串联两个系统,搅拌转速大小选择的依据是( )
A、反应器内均达到或尽可能地接近全混
B、搅拌电机的功率决定
C、两个系统中反应器的混合成都接近
D、桨叶的形式决定

3、3. 本实验中测定停留时间分布的方法和采用的示踪剂是( )
A、脉冲示踪法,饱和KCl溶液
B、阶跃示踪法,饱和KCl溶液
C、周期输入法,饱和KCl溶液
D、脉冲示踪法,饱和KNO3溶液

4、4. 本实验采用的停留时间测定方法,可以直接获取( )
A、停留时间分布参数
B、轴向扩散系数
C、停留时间分布密度参数
D、平推流并联模型参数

5、5. 釜式串联反应器中,脉冲示踪法对示踪剂的要求是( )
A、示踪剂与流体不溶
B、能与流体发生反应
C、无色透明
D、容易检测

8.2 管式反应器非理想流动特性测定随堂测验

1、1. 平推流反应器的返混为( )
A、0
B、1
C、2
D、无穷大

2、2. 与平推流反应器比较,进行相同的反应过程,全混流反应器所需要的有效体积要( )
A、大
B、小
C、相同
D、无法确定

3、3. 提高管式反应器的长径比,可以使反应器内的流动更接近于平推流

4、4. 管式反应器亦可进行间歇或连续操作

8.3 流化床操作特性测定随堂测验

1、1. 流化床反应器的正确定义( )
A、将流态化技术应用于流、固相化学反应的设备
B、流动的反应器
C、与流体进行化学反应的设备
D、流体通过静态固体颗粒形成的床层而进行化学反应的设备

2、2. 本实验主要考察两类流化床反应器,主要为聚式流化床和( )

3、3. 对于液—固系统的流化床,流体与粒子的密度相差不大,故起始流化速度一般很小,流速进一步提高时,床层膨胀均匀且波动很小,粒子在床内的分布也比较均匀,故称作( )

4、4. 对于气—固系统的流化床反应器,气泡在上升过程中聚并并增大占据整个床层,将固体粒子一节节向上推动,直到某一位置崩落为止,这种情况叫( )

8.4 二氧化碳加氢甲烷化实验随堂测验

1、2. 凡是流体通过不动的固体物料所形成的床层而进行反应的装置都称作( )
A、固定床反应器
B、流化床反应器
C、间歇式反应器
D、管式反应器

2、1. 描述固定床反应器的数学模型,忽略了粒子与流体之间温度与浓度的差别的模型称之为( )

学习通化学反应工程_11

本次学习通化学反应工程主要介绍了化学反应的热力学计算及应用,包括化学反应的热力学基础知识、各种热力学量的计算、热力学计算在化学反应工程中的应用等。下面将详细介绍这些内容。

化学反应的热力学基础知识

化学反应的热力学基础知识包括以下几个方面:

  • 热力学第一定律:能量守恒定律,即能量不能被创造或毁灭,只能从一种形式转化为另一种形式。
  • 热力学第二定律:热量不能从低温物体自发地流向高温物体,熵增加的过程是不可逆的。
  • 热力学第三定律:当温度趋近于绝对零度时,晶体的熵趋近于一个常数,为零。

各种热力学量的计算

热力学计算中常用的几个热力学量包括:

  • 焓(H):系统的总能量,包括内能和对外界所做的功。
  • 内能(U):系统内部分子的能量,不包括对外界所做的功。
  • 熵(S):描述系统的混乱程度,越混乱的系统熵越大。
  • 自由能(G):判断化学反应是否可逆的重要量,可逆反应的自由能变化为零。
  • 反应热(ΔH):化学反应中吸热或放热的量。

这些热力学量的计算方法和公式可以根据具体的问题和情况进行选择和应用。

热力学计算在化学反应工程中的应用

热力学计算在化学反应工程中有很多应用,例如:

  • 计算反应的热力学参数,包括反应焓变、反应熵变、反应自由能变等,为反应的设计和优化提供基础数据。
  • 根据热力学计算结果,优化反应条件、控制反应温度和压力等,提高反应的产率和选择性。
  • 通过热力学计算,预测和评估反应的可逆性和可行性,为反应工艺的开发和实施提供依据。

总之,热力学计算在化学反应工程中有着广泛的应用和重要性,对于提高反应的效率和质量,优化反应工艺和减少成本都有着重要的作用。

总结

本次学习通化学反应工程重点介绍了化学反应的热力学计算及应用,包括化学反应的热力学基础知识、各种热力学量的计算、热力学计算在化学反应工程中的应用等。通过认真学习和理解,相信大家对化学反应工程有了更深入的了解和认识。

学习通化学反应工程_11

本次学习通化学反应工程主要介绍了化学反应的热力学计算及应用,包括化学反应的热力学基础知识、各种热力学量的计算、热力学计算在化学反应工程中的应用等。下面将详细介绍这些内容。

化学反应的热力学基础知识

化学反应的热力学基础知识包括以下几个方面:

  • 热力学第一定律:能量守恒定律,即能量不能被创造或毁灭,只能从一种形式转化为另一种形式。
  • 热力学第二定律:热量不能从低温物体自发地流向高温物体,熵增加的过程是不可逆的。
  • 热力学第三定律:当温度趋近于绝对零度时,晶体的熵趋近于一个常数,为零。

各种热力学量的计算

热力学计算中常用的几个热力学量包括:

  • 焓(H):系统的总能量,包括内能和对外界所做的功。
  • 内能(U):系统内部分子的能量,不包括对外界所做的功。
  • 熵(S):描述系统的混乱程度,越混乱的系统熵越大。
  • 自由能(G):判断化学反应是否可逆的重要量,可逆反应的自由能变化为零。
  • 反应热(ΔH):化学反应中吸热或放热的量。

这些热力学量的计算方法和公式可以根据具体的问题和情况进行选择和应用。

热力学计算在化学反应工程中的应用

热力学计算在化学反应工程中有很多应用,例如:

  • 计算反应的热力学参数,包括反应焓变、反应熵变、反应自由能变等,为反应的设计和优化提供基础数据。
  • 根据热力学计算结果,优化反应条件、控制反应温度和压力等,提高反应的产率和选择性。
  • 通过热力学计算,预测和评估反应的可逆性和可行性,为反应工艺的开发和实施提供依据。

总之,热力学计算在化学反应工程中有着广泛的应用和重要性,对于提高反应的效率和质量,优化反应工艺和减少成本都有着重要的作用。

总结

本次学习通化学反应工程重点介绍了化学反应的热力学计算及应用,包括化学反应的热力学基础知识、各种热力学量的计算、热力学计算在化学反应工程中的应用等。通过认真学习和理解,相信大家对化学反应工程有了更深入的了解和认识。