化学反应工程习题第三章
(建筑工程管理)化学反应工程(郭锴)第二版习题解答
（建筑工程管理）化学反应工程(郭锴)第二版习题解答第壹章习题1化学反应式和化学计量方程有何异同?化学反应式中计量系数和化学计量方程中的计量系数有何关系?答：化学反应式中计量系数恒为正值，化学计量方程中反应物的计量系数和化学反应式中数值相同，符号相反，对于产物二者相同。
2何谓基元反应?基元反应的动力学方程中活化能和反应级数的含义是什么?何谓非基元反应?非基元反应的动力学方程中活化能和反应级数含义是什么? 答：如果反应物严格按照化学反应式壹步直接转化生成产物，该反应是基元反应。
基元反应符合质量作用定律。
基元反应的活化能指 1 摩尔活化分子的平均能量比普通分子的平均能量的高出值。
基元反应的反应级数是该反应的反应分子数。
壹切不符合质量作用定律的反应都是非基元反应。
非基元反应的活化能没有明确的物理意义，仅决定了反应速率对温度的敏感程度。
非基元反应的反应级数是经验数值，决定了反应速率对反应物浓度的敏感程度。
3若将反应速率写成，有什么条件?答：化学反应的进行不引起物系体积的变化，即恒容。
4为什么均相液相反应过程的动力学方程实验测定采用间歇反应器?答：在间歇反应器中能够直接得到反应时间和反应程度的关系，而这种关系仅是动力学方程的直接积分，和反应器大小和投料量无关。
5现有如下基元反应过程，请写出各组分生成速率和浓度之间关系。
(1)A+2B↔CA+C↔D(2)A+2B↔CB+C↔DC+D→E (3)2A+2B↔CA+C↔D解.(1)(2)(2)(3)(3)6气相基元反应A+2B→2P 在30℃和常压下的反应速率常数k c=2.65× 104m6kmol-2s-1。
现以气相分压来表示速率方程，即(↔r A)=k P p A p B2，求k P=?（假定气体为理想气体）7有壹反应在间歇反应器中进行，经过 8min 后，反应物转化掉 80％，经过18min 后，转化掉 90％，求表达此反应的动力学方程式。
8反应A(g)+B(l)→C(l)气相反应物 A 被B 的水溶液吸收，吸收后 A 和B 生成C。
化学反应工程1_7章部分答案
第一章绪论习题1.1 解题思路:（1）可直接由式（1.7）求得其反应的选择性（2）设进入反应器的原料量为100 ，并利用进入原料气比例，求出反应器的进料组成(甲醇、空气、水)，如下表：组分摩尔分率摩尔数根据式（1.3）和式（1.5）可得反应器出口甲醇、甲醛和二氧化碳的摩尔数、和。
并根据反应的化学计量式求出水、氧及氮的摩尔数，即可计算出反应器出口气体的组成。
习题答案:(1) 反应选择性(2) 反应器出口气体组成：第二章反应动力学基础习题2.1 解题思路:利用反应时间与组分的浓度变化数据，先作出的关系曲线，用镜面法求得反应时间下的切线，即为水解速率，切线的斜率α。
再由求得水解速率。
习题答案:水解速率习题2.3 解题思路利用式（2.10）及式（2.27）可求得问题的解。
注意题中所给比表面的单位应换算成。
利用下列各式即可求得反应速率常数值。
习题答案:(1)反应体积为基准(2)反应相界面积为基准(3)分压表示物系组成(4)摩尔浓度表示物系组成习题2.9 解题思路:是个平行反应，反应物A的消耗速率为两反应速率之和，即利用式（2.6）积分就可求出反应时间。
习题答案:反应时间习题2.11 解题思路:（1）恒容过程，将反应式简化为：用下式描述其反应速率方程：设为理想气体，首先求出反应物A的初始浓度，然后再计算反应物A的消耗速率亚硝酸乙酯的分解速率即是反应物A的消耗速率，利用化学计量式即可求得乙醇的生成速率。
（2）恒压过程，由于反应前后摩尔数有变化，是个变容过程，由式（2.49）可求得总摩尔数的变化。
这里反应物是纯A，故有：由式（2.52）可求得反应物A的瞬时浓度，进一步可求得反应物的消耗速率由化学计量关系求出乙醇的生成速率。
习题答案:（1）亚硝酸乙酯的分解速率乙醇的生成速率（2）乙醇的生成速率第三章釜式反应器习题3.1 解题思路:(1)首先要确定1级反应的速率方程式，然后利用式（3.8）即可求得反应时间。
(2)理解间歇反应器的反应时间取决于反应状态，即反应物初始浓度、反应温度和转化率，与反应器的体积大小无关习题答案:(1)反应时间t=169.6min.(2)因间歇反应器的反应时间与反应器的体积无关,故反应时间仍为169.6min.习题3.5 解题思路:（1）因为B过量，与速率常数k 合并成，故速率式变为对于恒容过程，反应物A和产物C的速率式可用式（2.6）的形式表示。
化学反应工程 第三章习题答案
3-1 在反应体积为31m 的间歇操作釜式反应器中，环氧丙烷的甲醇溶液与水反应生成丙二醇32232COHCHOHCH H →+O H COCHCH H该反应对环氧丙烷为一级，反应温度下的速率常数为0.981-h，原料液中环氧丙烷的浓度为2.1kmol/3m ，环氧丙烷的最终转化率为90%。
若辅助时间为0.65h ，一天24h 连续生产，试求丙二醇的日产量为多少？ 解 32232COHCHOHCH H →+O H COCHCH H( A ) ( B ) 一级反应h x k C C k t Af Af A 35.29.011ln 98.0111ln 1ln 10=-=-==h m h m t t V v /31)65.035.2(13300=+=+=丙二醇日产量=Af A x C v 0024=天/12.159.01.23124kmol =⨯⨯⨯kmol k /g 76M B=丙二醇日产量天/kg 2.111492.11576Q =⨯= 3-2一个含有A 和B 液体)/0.04molc /10.0c (B00L L mol A ==、 以体积流量2L/min 流入容积V R =10L 的全混流反应器，物料在最佳的条件下进行反应A →2B+C 。
已知由反应器流出的物料中含有A 、B 和C ，L mol c Af /04.0=。
试求：在反应器内条件下，A 、B 和C 的反应速率？解 空时min 5min/2100===L Lv V R τmin5/)04.01.0(00L mol C C r r C C AfA Af AfAfA -=-==-ττmin /012.0∙=L molmin)/(024.02∙==L mol r r Af Bfmin)/(012.0∙==L mol r r Af Cf3-3 一个液相反应： A+B →R+S其中，min)/(71∙=mol L k ，min)/(32∙=mol L k 。
化学反应工程习题第三章
第三章 理想反应器8.全混流反应器的定常态操作点的判据为_______。
9.全混流反应器稳定的定常态操作点的判据为_______、_______。
10.全混流反应器的返混_______。
11.平推流反应器的返混为_______。
14.如果将平推流反应器出口的产物部分的返回到入口处与原始物料混合，这类反应器为_______的平推流反应器。
15.对于循环操作的平推流反应器，当循环比β→0时为_______反应器，而当β→∞时则相当于_______反应器。
16. 对于循环操作的平推流反应器，当循环比β→0时反应器内返混为_______，而当β→∞时则反应器内返混为_______。
18. 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。
19. 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。
23.分批式操作的完全混合反应器非生产性时间0t 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24.在间歇反应器中进行等温二级反应A → B ，s l mol C r A A ⋅=-/01.02，当l mol C A /10=时，求反应至l mol C A /01.0=所需时间t=_______秒。
A. 8500 B. 8900 C. 9000 D. 990025.在间歇反应器中进行等温一级反应A → B ，s l mol C r A A ⋅=-/01.0，当l mol C A /10=时，求反应至l mol C A /01.0=所需时间t=_______秒。
A. 400 B. 460 C. 500 D. 56030.全混流釜式反应器最多可能有_______个定常态操作点。
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 31.全混流反应器中有_______个稳定的定常态操作点。
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 33.一级不可逆液相反应A2R ，30/30.2m kmol C A =， 出口转化率7.0=Ax ，每批操作时间h t t 06.20=+，装置的生产能力为50000 kg 产物R/天，R M =60，则反应器的体积V 为_______3m 。
化学反应工程二,三章答案
化学反应⼯程⼆,三章答案第⼆章习题1.动⼒学⽅程的实验测定时，有采⽤循环反应器的，为什么?答：循环反应器⾏为与全混流反应器相同，可以得到反应速率的点数据，⽽且反应器进出⼝浓度差⽐较⼤，对分析精度要求不很⾼。
2.为什么可逆吸热反应宜选平推流反应器且在⾼温下操作，⽽可逆放热反应却不是?根据可逆放热反应的特点，试问选⽤何种类型反应器适宜?为什么?答：可逆吸热反应的反应速率与化学平衡都随温度的升⾼⽽升⾼，⾼温下操作对⼆者都有利。
可逆放热反应的化学平衡随温度的升⾼向反应物⽅向移动，对达到⾼转化率不利。
对此类反应，可选⽤多段绝热反应器或换热条件较好的管式反应器。
3.⼀级反应A→P，在⼀体积为V P的平推流反应器中进⾏，已知进料温度为150℃，活化能为84kJ·mol-1，如改⽤全混流反应器，其所需体积设为V m，则V m/V p应有何关系?当转化率为0.6时，如果使V m=V p，反应温度应如何变化?如反应级数分别为n=2，1/2，?1时，全混流反应器的体积将怎样改变？解：)1ln()1()exp()1ln()1()1(CSTR )1ln(11d 1)(d PFR )exp()(A A Ap mA A A pm A 0A AA0m A A00AA A00A A A0P A 0A A AAx x x RT ERT E x x k kx V V x k c x F V x kc x x kE k kc r x x ----=---=-=--=-=-=-==-?)1ln()1()1ln()1( IF A A A A A P m m p x x x x x k k x V V T T A---=---==()()K07.43215.42302064.015.423876.234929.015.423876.23exp 6109.0637.115.42315.423314.884000 exp 1)6.01ln(6.016.0exp 10.6and 1IF m m mmmmm m m P m P A Pm =-=--=--=-=-- --===T T T T T T T TT T T T T R E x V V mnn n n kc x F V c V V cAf A0m 1Am1m 2A1m 1m 1AAA0m 2/1A 1m 2/1m 2/1A A A0m A1m 2m 2A A 0A m 1,1,2/11,2====-=======---或4. 在体积V R =0.12m 3的全混流反应器中，进⾏反应S R B A 21+??←?→?+kk，式中k 1=7m 3kmol -1min -1，k 2=3m 3kmol -1min -1，两种物料以等体积加⼊反应器中，⼀种含2.8kmolA ·m -3，另⼀种含1.6kmolA ·m -3。
化学反应工程第三章习题答案
1.理想反应器包括___平推流反应器、__全混流反应器_ 。
2.具有良好搅拌装置的釜式反应器按_全混流__反应器处理，而管径小，管子较长和流速较大的管式反应按_平推流_反应器处理。
3.全混流反应器的空时τ是_反应器的有效容积____与___进料流体的容积流速_之比。
4.全混流反应器的返混__∞__，平推流反应器的返混为_零__。
5.如果将平推流反应器出口的产物部分的返回到入口处与原始物料混合，这类反应器为_循环操作_的平推流反应器6.对于循环操作的平推流反应器，当循环比β→0时为___平推流__反应器，而当β→∞时则相当于_全混流___反应器。
7. 对于循环操作的平推流反应器，当循环比β→0时反应器内返混为_零_，而当β→∞时则反应器内返混为_∞_。
8.对于反应级数n＜0的反应，为降低反应器容积，应选用_全混流__反应器为宜。
9.对于反应级数n＞0的反应，为降低反应器容积，应选用_平推流__反应器为宜。
10.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___B____。
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11.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=__D_____秒。
A. 8500B. 8900C. 9000D. 990012.在间歇反应器中进行等温一级反应A →B，，当时，求反应至所需时间t=__B_____秒。
A. 400B. 460C. 500D. 56013.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τB. 反应时间tC. 停留时间tD. 平均停留时间14.一级不可逆液相反应，，出口转化率，每批操作时间，装置的生产能力为50000 kg产物R/天，=60，则反应器的体积V为__C__。
A. 19.6B. 20.2C. 22.2D. 23.415.对于单一反应组分的平行反应，其瞬间收率随增大而单调增大，则最适合的反应器为___A____。
化学反应工程原理(华东理工大学版)第三章答案
华东版3-1 解：01AA Ax c kt x =- 把数据代入得100.2min A c k -= 当x A =0.75时解得t=15min所以，增加的时间为15-5=10min 3-2 解：()()110111nn A A x n c kt ---=+- （式A ）把x A =0.75和t=10min 代入解得100.1n A c k -= 再把t=30min 代入（式A ）解得x A =1.25所以，转化率应为1 3-3解：设反应动力学方程为：nA Adc kc dt-= 则()()110111nn A A x n c kt ---=+-，且c A0=1因此有()()()()1110.811810.91118nnn k n k ---=+--=+-解得：n=2;k=0.5L/mo l ·min -13-41）计算进料中酸、醇和水的摩尔浓度c A0、c B0、c S0（注意进料中水的浓度c S0不为0）。
2）列出当酸的转化率为x A 时，各组分浓度的表示式：()0000001A A A B B A A R A A S S A Ac c x c c c x c c x c c c x =-=-==+3)将上列各式及各组分初浓度代入反应速率式，整理得()627.931010.220.1 2.58A A A dx x x dt-=-⨯-+ 4）计算转化率达35%所需的时间为()0.35627.931010.220.1 2.58AA A dx t x x -=⨯-+⎰上述积分可查积分表用公式计算，也可用MA TLAB 语言的quad 解算子计算，结果为 71532t s h =≈5）计算所需反应器体积。
先计算每天的反应批数，再计算每m 3反应体积每天的生产量，然后再计算达到要求产量所需反应器体积。
答案为 V R =51.9m 3 3-51)设酯的平衡转化率为x Ae ，将平衡时各组分浓度代入化学平衡方程得：()()221.1510.2191.151148.76 1.151AeAe Ae x x x =--化简整理上述方程并求解得90.8%Ae x =2）此题解法与3-4中的步骤2～4相同，答案为t=276min 3）此时各组分的浓度为酯：0.207mol/L ；水：47.816 mol/L ；醇、酸：0.910 mol/L ； 反应物系的组成为酯：0.414%；水：95.80%；醇、酸：1.82%； 3-6对可逆放热反应，当反应温度过低时，因反应速率过低转化率偏低，当反应温度过高时，转化率又会受化学平衡的限制。
工程化学习题(第3章)
工程化学习题（第三章）一．选择题1.弱酸性水溶液中的氢离子浓度可表示为（）A 14-P OHB K W/P OHC 10POH-14D 1014-POH2.某二元弱酸H2A的K a1=6×10-8,K a2=8×10-14,若某浓度为0.05mol/L,则浓液中的A2-约为（）A 6×10-8 mol/LB 8×10-14 mol/LC 3×10-8 mol/LD 4×10-14 mol/L3.将0.1 mol/L下列溶液加水（稀释）1倍后，P H变化最小的是（）A HClB H2SO4C HNO3D HAc4.在0.1 mol/L氨水中加入等体积的0.1 mol/L下列溶液后，使混合溶液的P H最大则应加入（）A HClB H2SO4C HNO3D HAc5.在HAc-NaAc组成的缓冲溶液中，若C(HAc)>C(Ac-),则该缓冲溶液抵抗酸或碱的能力为（）A抗酸能力>抗碱能力 B.抗酸能力<抗碱能力 C.抗酸碱能力相同 D.无法判断6．下列离子中碱性最强的是（）A CN-B AC-C NO2-D NH4+7．不是共轭酸碱对的一组物质是（）A NH3、NH2-B NaOH、Na+C HS-、S2-D H2O、OH-8．H2AsO4-的共轭碱是（）A H3AsO4 B.HAsO42- C.AsO43- D.H2AsO3-9．下列物质中，既是质子酸，又是质子碱的是（）A OH-B NH4+C S2-D PO43-10．已知相同浓度的盐NaA、NaB、NaC、NaD的水溶液P H依次增大，则相同浓度下的下列稀酸中电离度最大的是（）A HDB HBC HCD HA二．填空题1.将下列物质按碱性由强至弱排列为_______________________H2PO4-、HSO4-、OH-、HAc、H2O、NH3、HPO42-2.下列溶液中各物质的浓度均为0.1 mol/L，则按P H由大到小排列的次序：_______①NH4Cl和NH3.H2O混合溶液②NaAc和HAc混合溶液③HAc ④NH3.H2O ⑤HCl ⑥NaOH1.在0.1 mol/L NH3.H2O溶液中加入NH4Cl固体，则NH3.H2O的浓度_________，电离度_________，P H将__________，电离常数__________。
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第三章 理想反应器8.全混流反应器的定常态操作点的判据为_______。
9.全混流反应器稳定的定常态操作点的判据为_______、_______。
10.全混流反应器的返混_______。
11.平推流反应器的返混为_______。
14.如果将平推流反应器出口的产物部分的返回到入口处与原始物料混合，这类反应器为_______的平推流反应器。
15.对于循环操作的平推流反应器，当循环比β→0时为_______反应器，而当β→∞时则相当于_______反应器。
16. 对于循环操作的平推流反应器，当循环比β→0时反应器内返混为_______，而当β→∞时则反应器内返混为_______。
18. 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。
19. 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。
23.分批式操作的完全混合反应器非生产性时间0t 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24.在间歇反应器中进行等温二级反应A → B ，s l mol C r A A ⋅=-/01.02，当l mol C A /10=时，求反应至l mol C A /01.0=所需时间t=_______秒。
A. 8500 B. 8900 C. 9000 D. 990025.在间歇反应器中进行等温一级反应A → B ，s l mol C r A A ⋅=-/01.0，当l mol C A /10=时，求反应至l mol C A /01.0=所需时间t=_______秒。
A. 400 B. 460 C. 500 D. 56030.全混流釜式反应器最多可能有_______个定常态操作点。
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 31.全混流反应器中有_______个稳定的定常态操作点。
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 33.一级不可逆液相反应A2R ，30/30.2m kmol C A =， 出口转化率7.0=Ax ，每批操作时间h t t 06.20=+，装置的生产能力为50000 kg 产物R/天，R M =60，则反应器的体积V 为_______3m 。
（C ）A. 19.6B. 20.2C. 22.2D. 23.439.对于单一反应组分的平行反应AP(主)S(副)，其瞬间收率P ϕ随A C 增大而单调增大，则最适合的反应器为_______。
A. 平推流反应器B. 全混流反应器C. 多釜串联全混流反应器D. 全混流串接平推流反应器40.对于单一反应组分的平行反应AP(主)S(副)，其瞬间收率P ϕ随A C 增大而单调下降，则最适合的反应器为_______。
A. 平推流反应器 B. 全混流反应器C. 多釜串联全混流反应器D. 全混流串接平推流反应器 43.简述等温恒容平推流反应器空时、反应时间、停留时间三者关系？ 答：45.对于反应，21A R C k r =，1E ；A SC k r 2=，2E ，当1E ＞2E 时如何选择操作温度可以提高产物的收率？答：46.在间歇釜中一级不可逆反应，液相反应 A → 2R ，A A kC r =-kmol/m 3·h ，k=9.52×109exp[-7448.4/T] h -1，=0A C 2.3 kmol/m 3，=R M 60，=0R C 0，若转化率=A x 0.7，装置的生产能力为50000 kg 产物R/天。
求50℃等温操作所需反应器的有效容积？（用于非生产性操作时间t 0=0.75 h ） 解：反应终了时R 的浓度为)/(22.3230m kmol x C C A A R ==A x A A x AA A x k x dx k kC dx C t A A-=-==⎰⎰11ln111000 92.0502734.7448ex p 1052.99=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-⨯=k)(31.17.011ln 92.01h t =-=24500000=+t t M VC R R )(2.226022.32406.2500003m V =⨯⨯⨯=47.CH 2 = CH CH = CH 2(A) + CH 2 = CHCOOCH 3(B)COOCH 3(C)该反应在全混流反应器中进行，以AlCl 3为催化剂，反应温度20℃，液料的体积流速为0.5 m 3/h ，丁二烯和丙烯酸甲酯的初始浓度分别为=0A C 96.5 mol/m 3，=0B C 184 mol/m 3，催化剂的浓度为=D C 6.63 mol/m 3。
速率方程D A A C kC r =-，式中k=1.15×10-3 m 3/mol ·ks ，若要求丁二烯转化率为40%。
求：反应器的体积V；解： A + B → CD A A D A AA C x kC C kC dt dC r )1(0-==-=-对于全混流反应器 ∵D A AD A A A A A A A C x k x C x kC x C r x C )1()1(000-=-=-=τ∴)(28.24)(4.8763.6)4.01(1015.14.03h ks ==⨯-⨯⨯=-τ ∵0v V=τ h m v /5.030=∴3014.125.028.24m v V =⨯==τ在分批式反应器内的反应时间为)(67114.000ks x dx kC r dx C t A x AADA A A =-=-=⎰⎰48. 在全混流反应器中一级不可逆反应，液相反应A → 2R ，A A kC r =-kmol/m 3·h ，k=9.52×109exp[-7448.4/T] h -1，=0A C 2.3 kmol/m 3，=R M 60，=0R C 0，若转化率=A x 0.7，装置的生产能力为50000 kg 产物R/天。
求50℃等温操作所需反应器的有效容积和它的容积效率η？（用于非生产性操作时间t 0=0.75 h ） 解：（1）进料速度v 0A A R x C C 02= R A A R M x v C C v ⨯==∴2450000200060,7.0,3.20===R A A M x C 以h m v /78.10)7.03.226024/(5000030=⨯⨯⨯⨯=（2）反应器有效容积V)1(00A A A AA x k x kC x C v V -===τ3034.27)1(m x k x v V A A=-=∴(3)A x A A x A A A x k x dx k kC dx C t A A-=-==⎰⎰11ln1110092.0502734.7448ex p 1052.99=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-⨯=k )(31.17.011ln 92.01h t =-=516.054.213.1===τηt49. 现有一有效容积为0.75m 3的搅拌釜反应器，其内设置有换热面积为5.0m 2的冷却盘管。
欲利用改反应器来进行A →R 的一级不可逆的液相反应，其速率常数)(9.5525ex p 100788.119-⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⨯=h T k ，反应热molA J H r /20921)(=∆-，原料液中A 的浓度l mol C A /2.00=，但不含反应产物R 。
此原料液的密度ρ=1050g/l ；定压比热929.2=P C （J/g ·℃）。
要求原料液的进料流率为h m v /330=，反应器出口的反应液中l mol C A /04.0=。
总传热系数U=209.2（KJ/m 2·h ·℃）。
所用的冷却介质的温度为25℃。
试求满足上述反应要求所需的反应温度以及料液的起始温度T 0。
解：1)计算反应温度Tτk C C A A +=1118)375.0()104.022.0()1(0=-=-=τAA C C k根据]9.5525exp[100788.19T k -⨯=K T 6.308=2）])())((00Pm r A c v T T UA H r V T T ρ--∆---= KT 4.297929.210503)16.2986.308(52.2092092175.004.0186.3080=⨯⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯-=50. (CH 3CO)2 (A) + H 2O(B)2CH 3COOH(C)乙酸酐发生水解，反应温度25℃，k=0.1556min -1，采用三个等体积的串联全混流釜进行反应，每个釜体积为1800 cm 3，求使乙酸酐的总转化率为60%时，进料速度0v 。
解：初始浓度为0A C ，离开第一釜为1A C ，依次为2A C 、3A C 。
∵1101)(A A A r C C --=τ 11)(A A kC r =- ∴11101110111111τττk x k C C kC C C A A A A A A +-=⇒+=⇒-=对第二釜21211τk C C A A +=对于等体积釜串联τττ==2122202)1(11)1(1ττk x k C C A A A +-=⇒+=同理33)1(11τk x A +-=∴τ=2.3（min ） min)/(6.7823.2180030cm Vv ===τ51. 串联全混流反应器进行一级不可逆反应，假定各釜容积、温度相同，,9.0,10),(92.0301===-A x h m h k γ试计算N 为1，2，3的反应有效容积，如不考虑非生产性操作时间的条件下分批式反应器的有效容积。
解：利用N i N A k x )1(11,τ+-=N(个) 1 2 3V （3m ） 97.8 47.0 37.6 若采用分批式=t h k A 503.29.011ln 92.0111ln 1=-=-χ时为其中1N ,==ττV V tBh 78.9108.97==τ 303.258.9778.9503.2m V B =⨯=∴52.应用两个按最优容积比串联的全混流釜进行不可逆的一级液相反应，假定各釜的容积和操作温度都相同，已知此时的速率常数k=0.92h -1，原料液的进料速度0v =10m 3/h ，要求最终转化率=A x 0.9，试求V 1、V 2和总容积V 。
解：对于一级不可逆反应应有21010111)1(1)1(1)1(A A A A A A A x kC x kC x x r -=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-∂∂=∂-∂代入⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡----=∂-∂+-i A i A i A iA iA iA r r x x x r ,1,1,,,,111)1(得 ⎥⎦⎤⎢⎣⎡----=-)1(1)1(11)1(1102001210A A A A A A A A x kC x kC x x x kC整理得 022121=+-A A A x x x∵9.02=A x ， ∴6838.01=A x∴)(35.2)6838.01(92.06838.0)1(111h x k x A A =-=-=τ)(5.233101m v V ==τ)(35.2)9.01(92.06838.09.0)1(2122h x k x x A A A =--=--=τ)(5.233202m v V ==τ总容积)(47321m V V V =+=53. 用两串联全混流反应器进行一个二级不可逆等温反应，已知在操作温度下,10,30.2),(92.03030113h m v m kmol C h kmol m k A ===--要求出口x A=0.9，计算该操作最优容积比)(21V V 和总容积V 。