化学反应工程是研究化学反应在工业规模下实现过程的科学，其核心目标在于优化反应条件、提高反应效率并降低生产成本。第一章重点讨论气-固相催化反应的本征动力学及宏观动力学，为理解和设计催化反应过程奠定基础。本征动力学关注催化剂表面发生的化学反应本身，排除了传递过程（如扩散、传热等）的影响。它通过研究反应物在活性位点上的吸附、表面反应及产物脱附等基元步骤，建立反应速率与浓度、温度等参数之间的定量关系。典型的模型包括Langmuir-Hinshelwood机理和Eley-Rideal机理。宏观动力学则进一步考虑了实际反应器中传递过程对反应速率的影响。由于工业催化剂多为多孔颗粒，反应物需经历外扩散、内扩散等步骤才能到达活性位点。这些传递阻力可能导致表观反应速率显著低于本征速率。通过建立有效因子等概念，宏观动力学将本征动力学与传递现象耦合，更真实地反映实际反应器的性能。理解气-固相催化反应的本征及宏观动力学，对于催化剂设计、反应器选型和操作条件优化具有重要指导意义。