Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет им. С. М. Кирова

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова
Кафедра технологии древесных композиционных материалов и инженерной химии
Общая химическая технология
ЧАСТЬ I  «КИНЕТИКА  ХИМИЧЕСКИХ   ПРОЦЕССОВ»
 

Теоретические  вопросы
1. Общие закономерности химико-технологических процессов.
2. Классификация химических процессов.
3.  Объемная  концентрация,  степень  превращения,  относительное изменение реакционного объема, селективность процесса.
4. Материальный баланс химического процесса, расход реагентов.
5. Тепловой баланс химического процесса. Тепловой эффект реакции.
6. Химическое равновесие, определение константы равновесия.
7. Скорость химических процессов, кинетические константы: константа скорости реакции и порядок реакции.
8. Структура кинетических уравнений.
9. Зависимость скорости реакции от температуры, определение энергии активации.
10. Определение константы скорости интегральным методом для необратимых реакций I порядка типа A→P.
11. Определение константы скорости интегральным методом для реакции n-го порядка типа nA→P.
12. Определение константы скорости интегральным методом для реакции II порядка типа A+B→P+S.
13. Определение константы скорости реакции интегральным методом для обратимых реакций I порядка типа A⇔P.
14. Определение константы скорости реакции интегральным методом для обратимых реакций II порядка 2A⇔P+S.
15. Определение константы скорости реакции интегральным методом для параллельных реакций.
16. Определение концентрации и времени максимального выхода промежуточного продукта в последовательных реакциях.
17. Определение порядка реакции методом проб и ошибок.
18. Определение порядка реакции методом достижения определенной степени превращения.
19. Определение порядка реакции методом характеристического времени.
20. Дифференциальный метод анализа опытных данных.
21.  Кинетика  гетерогенных  реакций,  кинетическая  и  диффузионная области протекания реакций.
22. Классификация гетерогенных процессов.
23. Определение лимитирующей стадии гетерогенного процесса.
24. Определение временных границ стадий гетерогенного процесса.
25.  Кинетика некаталитических гетерогенных реакций в случае, если лимитирующей стадией является внешняя диффузия.
26.  Кинетика некаталитических гетерогенных реакций в случае, если лимитирующей стадией является внутренняя диффузия
27.  Кинетика некаталитических гетерогенных реакций в случае, если лимитирующей стадией является химическая реакция.
28. Кинетика гетерогенных реакций с разрушением частиц.
29. Гомогенный катализ, выбор катализатора.
30. Гетерогенный катализ.

Контрольные задачи
Задача  1. Определить тепловой эффект реакции, температуру сгорания, расход воздуха и относительную концентрацию водяного пара в продуктах сгорания (массовую и мольную) при сгорании 1 м³ газа, если известен коэффициент избытка воздуха a, а соотношение кислорода и азота в воздухе O₂:N₂=1:3,76.
Задача  2.  Составить материальный баланс на 1 т продукта и определить тепловой эффект реакции (целевой продукт подчеркнут).
Задача  3.  Определить константу скорости  реакции  в  случае 0,1, 2-го порядков, если через время τ после начала реакции достигнута степень превращения исходного вещества X_A, а начальная  концентрация  исходного вещества - C_Ao.
Задача 4. Определить константу скорости реакции первого порядка при температуре t₃, если при температуре t₁ за  время τ₁ достигнута  степень превращения X_A1 а при температуре t₂ за  время
τ₂ достигнута  степень превращения X_A2.
Задача 5.  При проведении реакции A+B→P+S за время τ₁ при температуре t₁ достигнута степень превращения X_А. В течение какого времени будет достигнута эта же степень превращения при температуре  t₂, если энергия активации процесса Е, начальные концентрации исходных реагентов C_A0 и C_В0.
Задача 6. Определить константу скорости и энергию активации прямой и обратной реакций, если при проведении реакции A⇔P за  время τ при температуре t₁= 15ºС достигнута степень превращения X_A1 , а при t₂= 35ºС  достигнута степень превращения X_A1. Известны величина энергии Гиббса ΔG и тепловой эффект реакции ΔH.
Задача  7. Определить время достижения максимального выхода промежуточного продукта и его концентрацию в этот момент при проведении реакции A→P→S,  если через время τ от начала реакции достигнута концентрация C_S и  степень превращения исходного вещества X_A.

Готовые варианты заданий: