内容发布更新时间 : 2024/12/29 12:52:13星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

优秀学习资料 欢迎下载 化学反应工程课后答案 化工103班 2-1 银催化剂上进行甲醇氧化为甲醛的反应 2CH3OH出口 27.4-χ-y 0.5χ χ y 17.8+y+χ 43.3 100+χ+ y 已知：xa?72% ??69.2% x?y?72% ① 27.4x?69.2% ② 27.4由 ① ② 得：组分 x?18.96y?0.767 ?O2?2HCHO?2H2O 2CH3OH?3O2?2CO2?4H2O CH3OHO2 HCHOCO2 18.96 H2O Ar?N2 43.3 7．67 9.48 0.767 37.53 进入反应器的原料中，甲醇：空气：水蒸气=2：4: 1.3（摩尔比），反应后mol% 甲醇转化率达72％，甲醛的收率为69.2%，试计算： （1）反应的总选择性； 2-2 是推导n级不可逆反应的反应速率常数kc和kp的量纲。 （2）反应器出口组成。 解：根据甲醇：空气：水蒸气=2：4: 1.3（摩尔比），以100mol进料为基准 。 解： 对于n级不可逆反应 设 χ y分别为HCOH和2生成量 co 2CH3OH?O2?2HCHO?2H2O dcAn??kccA （n?1） dt 对上式积分 (n?1)kct 2CH3OH?3O2?2CO2?4H2O 组分 CH3OH 27.4 O2 11.5 HCHO 0 CO2H2O Ar?N2 0 17.8 43.3 总计 ?1cn?1A?1n?1cAO1?11??k??n?1? ① n?1 ? c?n?1?cAcA0??进口 100 优秀学习资料 欢迎下载 ①式为无量纲对数形式可判别出kc的单位

?mol?m??3n?1?1s

同上 解得 t1 ?t1:t2?0.9cA0k t2?0.09cA0k

同理

1?11??kpt??n?1? k的单位pan?1?s?1 n?1?pn?1?pApA0???10:1

2-4 在间歇反应器中进行等温二级、一级、零级均相反应，求出转化率由0变为0.9所需的时间，与转化率由0.9变为0.99所需时间之比。 2-5 某一反应在间歇反应器中进行，经8min后反应物转化了80%，经过18min后转化了90%，求表达此反应的动力学方程。 解 解：

等温二级反应

111 kt1?c? kt2?

Acc?1A0A2cA xA?0.9 xA?0.99

t990 1?kc t2?A0kc

A0 ?t1:t2?1:10

等温一级反应 A k0t?lncc

A10 同上 解得 t1?t2?lnk ?t1:t2?1:1

等温零级反应 kt?cA0?cA

rdn AA?V?dt 积分后：

t??cA0dcAcA0dc1?cAr??An???1n?1?1?n?1?A?CAk?n?1???cA?

A?cAkc0cA??t?8minxA1?80%t?18minxA2?90%

???8??1??1?1???k?n?1??n?1n?????cn?1??1A?0cA01?xA1??????18??1??k?n?1??1??cn?1?1??n?1n?1?? ?A0cA0?1?xA?2?????n?2

?r2A?kcA

2-6 某一气相一级反应A?2R?S，在恒温、恒压的实验反应器中进

行，原料含75%A及25%惰性气体（摩尔比），经8min后其体积增加一倍。求

优秀学习资料 欢迎下载 此时的转化率及该反应在此温度下的速率常数。 解

A?2R?S （恒温、恒压） ??1A1?3?1??2?A?yA0??A?1.5v?v0?1??A?A?

?v?2v0?xA?66.67%

rA?kcAccA0?1?xA?A?1??Ax?0.16cA0A kt??lncA?k?0.23min?1

cA02-7液相自催化反应

A?B的速率方程rA?kcAcB?molL?h?，等温下在间歇反应器中测定反应速率，cA0?0.95molLcB0?0.05molL，经过1h后可测得反应速率最大值，求该反应速率常数k。 解

A?B （自催化反应） rA?kcAcB

当最大速率时

cB0A?opt?cA0?c2?0.5molLln??cA?0cA0?cB0?cA?opt???k?c?c?A0?cB0?tB0cA?opt???t?1h

?k?2.94?molL?h??12-8 环氧

乙

烷

在

450

℃的气相分解反应为

C2H4O?g??CH4?g??CO?g?。已知在此温度下反应的速率

常数为k?0.021min?1，反应在间歇反应器中恒温恒容进行，初始时

原料为纯的环氧乙烷，初始压力为2.026?105pa。试求反应时间为50min时，反应器内总压。 解 C2H4O?g??CH4?g??CO?g?

A B C 将上述反应简写成

A?B?C k?0.021min?1 (恒温恒容)

?A?1 ?A?1 、

优秀学习资料 欢迎下载 根据

k?0.021min?1可知此反应为一级反应

?kt??lncAcA0t?50min?cA?0.35cA0xA?65%

pt?pt0?1??AxA??pt?3.34?105pa

2-13 反应A→B为n级不可逆反应。已知在300K时，要使A的转化率达到20%需要12.6min，而在340K达到同样的转化率仅需要3.2min，求该反应的活化能。

?E? 解 根据阿伦尼乌斯公式 k?k0exp???kT?? 已知 在300K和340K时

kkx??E?1.

k2分别为

0e??p?RT?1??kexp????E?0kT??2??

对于n级反应

?n?1?kt? 11cn-1? cn-1 AA0 ?转化率相同??n?1?k1t1?k2t2?n?1?

?k1k?t2?3.20?0.25 k1?0.25k2t112.62

k?E??E?0exp????RT???0.2k0exp?T1????RT?2??1?300KT2?340K

?E?29.057kj/mol错误！未指定书签。