- •1. Химическая технология
- •Вторичные;
- •Энергетические;
- •2. Физико-химические основы химико-технологических процессов
- •2.1. Стехиометрия химических превращений
- •2.2. Термодинамика химических превращений
- •2.3. Кинетика химических превращений
- •3. Химический процесс
- •3.1. Гетерогенный химический процесс
- •3.2. Каталитический процесс
- •4. Химический реактор
- •4.1. Общие положения
- •4.2. Математическая модель процесса в реакторе
- •4.3. Процесс в реакторе
- •4.4. Выбор реактора
- •6. Химические производства
- •6.1. Производство серной кислоты
- •6.2. Производство аммиака
- •6.3. Производство азотной кислоты
-
материальные;
-
тепловые;
-
Энергетические;
-
вещества.
1.28. Могут ли быть отходы в безотходном производстве?
-
нет;
-
да;
-
невозможны;
-
обязательно будут.
2. Физико-химические основы химико-технологических процессов
2.1. Стехиометрия химических превращений
2.1.1. Стехиометрическое уравнение химического превращения показывает:
-
направление химических превращений;
-
тип химического взаимодействия реагирующих веществ;
-
соотношение количеств веществ, вступающих в химическое взаимо-действие;
-
механизм реакции.
2.1.2. Стехиометрические уравнения химического превращения предназ-начены для:
-
определения выхода продуктов;
-
определения равновесного состава реакционной смеси;
-
установления механизма химической реакции;
-
расчета материального баланса.
2.1.3. Степень превращения х исходного реагента в общем виде определяется по уравнению
1) х = ; 2) х = ; 3) х = ; 4) х = ; 5) х = .
2.1.4. Пределы изменения степени превращения х реагента в простой обратимой химической реакции:
-
0 ≤ х ≤1;
-
0 ≤ х ≤ хравн;
-
1 < х < 0;
-
1 ≤ х ≤ 0.
2.1.5. Предел изменения степени превращения х реагента в простой необратимой химической реакции:
-
0 ≤ х ≤1;
-
0 ≤ х ≤ хравн;
-
1 < х < 0;
-
хравн < х j ≤ 0;
-
0 х 0.
2.1.6. Селективность процесса есть отношение:
-
количества целевого продукта к количеству побочных продуктов;
-
количества целевого продукта к количеству всего превращенного исходного вещества;
-
количества исходного вещества, превратившегося в целевой продукт, к количеству всего превращенного исходного вещества;
-
количества целевого продукта к количеству всех продуктов (целевого и побочных);
2.1.7. Для расчета сложной реакции необходимо учитывать:
-
все протекающие реакции;
-
только линейно независимые реакции;
-
только целевую реакцию;
-
целевую и одну принципиальную конкурирующую реакции;
-
любые стехиометрическн независимые уравнения.
2.2. Термодинамика химических превращений
2.2.1. Как оценить вероятность самопроизвольного протекания химического процесса?
-
по виду кинетического уравнения;
-
по величине ΔH:
ΔH > 0, протекание реакции вероятно,
ΔH < 0 – невероятно;
-
по величине ΔG:
ΔG > 0, протекание реакции вероятно,
ΔG < 0 – невероятно;
-
по величине ΔG:
ΔG > 0, протекание реакции невероятно,
ΔG < 0 – вероятно;
-
используя принцип Ле-Шателье;
-
вероятность зависит от скорости протекания химического процесса.
2.2.2. Возможно ли реализовать самопроизвольное протекание химического превращения?
-
нет;
-
возможно при использовании катализатора;
-
возможно за счет изменения аппаратурного оформления химического реактора или изменения гидродинамической модели;
-
в некоторых случаях возможно за счет увеличения температуры проведения процесса;
2.2.3. Что определяет величину константы равновесия?
-
отношение константы скорости реакции в прямом направлении к константе скорости в обратном направлении;
-
логарифм отношения произведения парциальных давлений продуктов реакции к произведению парциальных давлений исходных реагентов;
-
отношение константы скорости обратной реакции к константе скорости прямой реакции;
-
отношение произведения концентраций продуктов реакции к произведению концентраций исходных реагентов со стехиометрическими коэффициентами в показателях степеней концентраций.
2.2.4. Определите условия эффективного проведения равновесного химического процесса:
-
при максимально возможном приближении к условиям равновесия;
-
в точке равновесия, где достигается максимальный выход продукта;
-
при максимальной движущей силе, т.е. вдали от условий равновесия;
-
при понижении температуры для экзотермического процесса и максимальной температуре для эндотермического процесса;
-
при максимальной температуре для любого обратимого процесса;
-
при понижении температуры для эндотермического процесса и максимальной температуре для экзотермического процесса;
2.2.5. При понижении температуры и повышении давления равновесие экзотермической реакции N2 + 3H2 2NH3 – H сдвигается:
-
вправо;
-
влево;
-
не сдвигается.
2.2.6. Как изменяется равновесная степень превращения исходных веществ в обратимом экзотермическом процессе?
ОТВЕТ:3
2.2.7. Как изменяется равновесная степень превращения исходных веществ в обратимом эндотермическом процессе?
ОТВЕТ: 2
2.2.8. Константа равновесия Кр для гетерогенной реакции обжига известняка СаСО3(тв) = СаО(тв) + СО2(г) выражается через парциальные давления компонентов уравнением:
1) Кр = ; 2) Кр = ; 3) Кр = ;
4) Кр = ; 5) Кр = ;
2.2.9. Константа равновесия Кр для гетерогенной реакции
FeO(тв) + H2(г) = Fe(тв)+ H2О(г)
выражается через парциальные давления компонентов уравнением:
1) Кр = ; 2) Кр = ; 3) Кр = ;
4) Кр = ; 5) Кр =
2.2.10. Как увеличить равновесную степень превращения диоксида серы в реакции окисления 2SO2 + O2 = 2SO3 – H?
-
увеличением температуры;
-
уменьшением температуры;
-
увеличением давления;
-
уменьшением давления;
-
увеличением начальной концентрации SO2 по отношению к концентрации O2.
2.2.11. Как увеличить равновесную степень превращения в реакции дегидрирования бутана?
-
увеличением температуры;
-
уменьшением температуры;
-
увеличением давления;
-
уменьшением давления;
-
разбавлением исходного бутана азотом;
-
разбавлением исходного бутана водородом;
2.2.12. Как увеличить равновесную степень превращения СО в реакции паровой конверсии оксида углерода?
-
увеличением температуры;
-
уменьшением температуры;
-
увеличением давления;
-
уменьшением давления;
-
увеличением начальной концентрации СO;
-
увеличением начальной концентрации водяного пара;
2.2.13. Укажите зависимости константы равновесия Кр от температуры Т:
1) ; 2) ;
3) ; 4) ; 5) .
2.2.14. Как влияет повышение давления на сажеобразование в реакции
СО + Н2 С(тв) + Н2О?
-
сажеобразование увеличивается;
-
сажеобразование уменьшается;
-
не влияет.
2.2.15. Чем характеризуется химическое равновесие в замкнутой системе?
-
максимальным значением энергии Гиббса;
-
минимальным значением энергии Гиббса;
-
минимальным значением внутренней энергии;
-
максимальным значением энтропии;
-
минимальным значением энтропии.
2.2.16. Укажите правильное выражение для константы равновесия Кр реакции С(тв) + СО2 (г) = 2 СО (г):
1) ; 2) ; 3) ; 4) .