化学反应工程第五版朱炳辰课后习题复习资料

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化学反应工程全套教学课件

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可逆反应 不可逆反应
❖ 按照反应分子数分
单分子反应 双分子反应
多分子反应
❖ 按照反应机理分 单一反应
多重反应
平行反应 同时反应 连串反应 平行连串反应 集总反应
平行反应:一例如:氯苯的再氯化 k1
C6H5Cl + Cl2
k2
对-C6H4Cl2 + HCl 邻-C6H4Cl2 + HCl
❖ 本征动力学:又称化学动力学,是在理想条件下研究化学反 应进行的机理和反应物系组成、温度、压力等参数,不包括 传递过程及反应器结构等参数对反应速率的影响。
❖ 宏观反应动力学与本征动力学的区别:宏观反应动力学除了 研究化学反应本身以外,还要考虑到质量、热量、动量传递 过程对化学反应的交联作用及相互影响,与反应器的结构设 计和操作条件有关。
❖传递工程:涉及到动量传递、热量传递和质量传递。
❖工程控制:反应器的运转正常与否,与自动控制水平 相关。
1.4 化学反应工程学中涉及的定义
❖ 宏观反应过程:在工业规模的化学反应器中,化学反应过程 与质量、热量及动量传递过程同时进行,这种化学反应与物 理变化过程的综合称为宏观反应过程。
❖ 宏观反应动力学:研究宏观反应过程的动力学称为宏观反应 动力学。
❖ 停留时间分布:在非理想流动中,不同的质点在反应器中的停 留时间不同,形成停留时间分布。
寿命分布:指质点从进入到离开反应
停留时间分布有两种
器时的停留时间分布
年龄分布:指仍然停留在反应器中的
质点的停留时间分布。
寿命和年龄的关系:寿命是反应器出口处质点的年龄。
❖ 返混:不同停留时间的质点或粒子的混合称为返混,又称为 逆向混合。是不同年龄质点的混合,逆向是时间的概念上的 逆向,不同于一般的搅拌混合。

(完整版)反应工程第五章习题答案

(完整版)反应工程第五章习题答案

化学反应工程习题(第五章)5.1乙炔与氯化氢在HgCl 2-活性炭催化剂上合成氯乙烯的反应2223C H HCl C H Cl+↔ ()A ()B ()C 其动力学方程式可有如下种种形式:(1)2(/)/(1)A B C A A B B C C r p p p K K p K p K p κ=-+++ (2)/(1)(1)A B A B B B C C A A r K K p p K p K p K p κ=+++ (3)/(1)A AB A A B B r K p p K p K p κ=++ (4)/(1)B A B B BC C r K p p K p K p κ=++试说明各式所代表的反应机理和控制步骤。

解:(1)A A σσ+↔B B σσ+↔ (控制步骤)A B C σσσσ+↔+C C σσ↔+(2)11A A σσ+↔(控制步骤)22122111B B A BC C C σσσσσσσσ+↔+→+↔+(3)A A σσ+↔B B σσ+↔(控制步骤)A B C σσ+→+(4) B B σσ+↔ (控制步骤)A B C σσ+→ C C σσ↔+5.2 在Pd-Al 2O 3催化剂上用乙烯合成醋酸乙烯的反应为243222321C H CH COOH O CH COOC H H O2++↔+ 实验测得的初速率数据如下[功刀等,化工志,71,2007(1968).]115℃, ,。

AcOH 200p mmHg =292O p mmHg =24()C H p mmHg701001952473154655010(/)r mol hr g ⨯⋅催化剂 3.94.46.06.67.255.4注:1mmHg=133.322Pa如反应机理设想为2424242422423223232222O ()O O+AcOH AcOH C H C H AcOH C H HC H OAc O O HC H OAc O C H OAc H C H OAc C H OAc H H σσσσσσσσσσσσσσσσ+↔+↔+↔++↔+→+↔+↔控制步骤试写出反应速率并检验上述部分数据能与之符合否。

化学反应工程课后习题解答全解PPT教案

化学反应工程课后习题解答全解PPT教案

pA 0.0586t3 3.3119t2 82.305t 996.12
(3)对回归方程求导,得到微分方程
dpA 0.1758t2 6.6238t 82.305 dt
(4)由微分方程求各点的斜率,如下表
第78页/共94页
时间 0.0 2.5 5.0 10.0 15.0 20.0
/min
总压 1000 1400 1666 2106 2386 2586
/Pa
.5 .5 .4 .4
pA 1000 800 666. 446. 306. 206.
-(dp4A/)dt 对r8A 2.3ddptA66~.8pA
75 53.5
分7别5取自然8 对数,8 得到数据如下 33.6 22.5 20.1
pA 10500 84040 68616. 44476. 30036. 24096.
/min
总压 1000 1400 1666 2106 2386 2586
/Pa
【解】
(1)参照例2-.57将系.统5 总压.力4 转化.4为A
组分分压数
pA
pA0
P0 A
P
其中
A
31 2 1
pA
pA0
pA0 2
P
1.5 pA0
P 2
1500
0.5P
由此式可得到 A 组分分压随时间的变化数据见下表
因产物P的选择率为
S rP 2cA 2 0.6667 66.67% rP 2rR 3cA 3
所以产物P的收率为
YA S xA 0.66670.8571 0.5714 57.14%
第167页/共94页
3-9 A P T 555K, P 0.3MPa,
yA0 0.30, y惰0 0.65, FA0 6.3mol/ s,

《化学反应工程》(朱炳辰 第四版)课后习题第二章 答案详解

《化学反应工程》(朱炳辰 第四版)课后习题第二章 答案详解

10
15
C
2 A
(
RT
)2
mol
/(g s)
7.696
10 15
8.314
2
773 2
10
12
C
2 A
3.1787
10
5
C
2 A
[
mol
/( g
s)]
k w 3.1787 10 5 [cm6 /(mol g s)]
kV P kw 0.8 3.1787105[cm3 /(mol s)]
2-7
西南科技大学应化 0902
2011-10-31
解:由
dcA dt
k cA K cA
可得, ( K
k
1 . cA
1 k )dcA
dt
即,
K k
lnc A
1 k
cA
t
代入表格中数据有, K ln 1 1 (1.0 10.0) 7.45103
k 10.0 k
K ln 0.25 1 (0.25 10.0) 9.56103 k 10.0 k
化学反应工程朱炳辰第四版课后习题第二章答案详解
西南科技大学应化 0902
2011-10-31
《化学反应工程》教材 P75-76 作业参考答案
2-5 解:(1)分别写出 a、c 为控制步骤的均匀吸附动力学方程;
(a) (1) rA=raA rdA=kaA pA0 kdA A
(2)
0=1+bA
1 pA+bB
1
n
yj yAN j / NA
n
y j 0.09
17 / M j
即 DAm
jA
DAj
jA

化学反应工程第五版答案

化学反应工程第五版答案

化学反应工程第五版答案【篇一:化学反应工程第一章习题参考答案】txt>1-1 在银催化剂上进行甲醇氧化为甲醛的反应:进入反应器的原料气中,甲醇:空气:水蒸气=2:4:1.3(摩尔比),反应后甲醇的转化率达72%,甲醛的收率为69.2%。

试计算:(1)反应的选择性;(2)反应器出口气体的组成解一:(1)由(1-17)式得反应的选择性为:s???0.9611?96.11%x0.720(2)进入反应器的原料气中,甲醇:空气:水蒸气=2:4:1.3(摩尔比),当进入反应器的总原料量为设甲醇的转化率为ap醛和二氧化碳的摩尔数na、np和nc分别为: na=na0(1-xa)=7.672 molnp=na0yp=18.96 molnc=na0(xa-yp)=0.7672 mol结合上述反应的化学计量式,水(nw)、氧气(no)和氮气(nn)的摩尔数分别为:nw=nw0+np+2nc=38.30 molno=no0-1/2np-3/2nc=0.8788 molnn=nn0=43.28 mol解二:(1)根据定义:目的产物收率目的产物选择率y=消耗于主产物l上的关键组分a的量进入反应系统的a的初始量 s=消耗于主产物l上的关键组分a的量转化了的关键组分a的量反应物的转化率 xa=转化了的关键组分a的量进入反应系统的a的初始量转化率、收率和选择率的关系y=xas已知:xch3oh= 72%yhcho = 69.2%s?则yhchoxch3oh?69.2%72%?96.11%(2)为方便计算,设进入反应器的甲醇的物质的量为2mol,则即反应后混合气体中:nch3oh = 2*(1-72%) =0.56molnhcho = 2*69.2%=1.384molnh2o =1.3+2*69.2%+2*(72%-69.2%)*4/2=2.796molnco2 = 2*(72%-69.2%)=0.056moln空气 = 4-2*69.2%*1/2-2*(72%-69.2%)*3/2=3.224mol(其中no2 = 4*21%-2*69.2%*1/2-2*(72%-69.2%)*3/2=0.064molnn2 = 4*79%=3.16mol)总物质的量为:nt = 0.56+3.224+1.384+2.796+0.056=8.02mol各组分组成为:ych3oh=0.56/8.02*100%=6.98%y空气= 3.224/8.02*100%=40.20%(其中yo2=0.80%,yn2=39.4%) yhcho=1.384/8.02*100%=17.26%yh2o=2.796/8.02*100%=34.86%yco2 = 0.056/8.02*100%=0.70%解:(1)?dnadna?kvrfa;??kwfa; dvrdwvr??b??bdvr?dw??dnadna????bkwfa dwdvr?b或者vr?sissdndna?p?w?i?pdvr?dw??a???i?p?kwfa dwsvsvdvrsvsi?psv即kvrsgsi??b?kw??p?kw?kw或 svsivr?sisdnadnasi?w?idvr?dw??????kwfa dwsgsgdvrsgsisgkvrsgsi??b?kw??p?kw?kw svsi(2)?dna?kwfa?kffa dw?kdnap?kcca?kca?cpa?kppa dwrgtrgtdnapyap?kcca?kc?kcya?kyya dwrgtrgt?对于理想气体,f接近于p,所以有kc?rgt?kp?rgt?kf?rgt?kw?rgtp?ky?dna?kwfa?kffa?kf?apa dwrgtp?ky kc?rgt?kp?rgt?kf?rgt?a?kw?1-6 有如下平行反应,0p为目的产物,各反应均为一级不可逆放热反应,反应活化能依次为e2e1e3,kj为j反应的指前因子,证明最佳温度top?e3?e2 k30(e3?e1)rln0k2(e1?e2)k1?k10e证明:?e1rte2rtncancanca0k2?k2e?k3?k30e因n相同,所以p的选择率 e?3rts??rprp?rs?rt1 1?s?trprp10k2k30(e1?e3)/rt(e1?e2)/rt1?0e?0ek1k1?令ds?0 dt所以0k30(e1?e3)/rtk2(e1?e2)/rtd(1?0e?0e)0k1k1k2e1?e2(e1?e2)/rtk3 0e1?e3(e1?e3)/rt???0e?0e?022dtk1rtk1rt1d()ds??dtdt0k2e1?e2(e1?e2)/rtk30e3?e1(e1?e3)/rte?0e整理,得022k1rtk1rtk30e3?e1e(e1?e2)/rt?0 (e1?e3)/rtk2e1?e2et?即ope3?e2k30(e3?e1) rln0k2(e1?e2)【篇二:化学反应工程作业答案】解: a?b?c?dra?k?c设a的转化率为xa,b的转化率为xb a?cbxa?na0?na??nanb0?nb??nb??xb? na0na0nb0nb0∵na0?nb0 , ?na??nb ,∴ca?cb xaft=ca0?0dxa=ca0raxaf?011dxak=-=169.6 min2kc(1?x)ck?caa0afa0t与反应体积无关。

《化学反应工程》(朱炳辰-第五版)第五章部分课后习题答案

《化学反应工程》(朱炳辰-第五版)第五章部分课后习题答案
2 a
a
+ 1 .7 5 = 3 9 .0 7ψ
a
,将 此 式 变 为 :
− 1 . 7 5ψ
a
a
− 8 .7 7 8 = 0
解 此 方 程 得 :ψ
= 0 .4 9 6 9
5-8 由直径为 3mm 的多孔球形催化剂组成的等温固定床,在其中进行一级不可逆反应,基于催化剂颗粒体积 -1 2 计算的反应速率常数为 0.8s ,有效扩散系数为 0.013cm /s,当床层高度为 2m 时,可达到所要求的转化率.为 了减小床层的压力降,改用直径为 6mm 的球形催化剂,其余条件均不变,,流体在床层中流动均为层流,试计
−3
查 ” 无 机 化 工 反 应 工 程 ”P108 图 4-1 得 ε =0.45, 混 合 气 的 物 性 数 据 按 空 气 计 算 误 差 不 大 ,733K 下 , ρ =0.4832kg/m3,μ=0.034 厘泊=3.4×10-5Pa.s,因此有:
f =
150 µ (1 − ε ) 1 5 0 × 3 .4 × 1 0 −5 (1 − 0 .4 5 ) + 1 .7 5 = 1 5 0 × + 1 .7 5 = + 1 .7 5 Re d pu0ρ 6 .0 0 5 × 1 0 −3 ( 2 1 .7 5 A −1 ) × 0 .4 8 3 2
(1 )
f =

150 1− ε = 150 × µ Re d pu0 ρ
p2
f1 = d f2
/d
p1
(2)
(1),(2)式联立:
L1d p 2 d p 2 L ⎛ d p2 ∆ p1 = = 1 ⎜ ∆ p2 L 2d p1d p1 L2 ⎜ ⎝ d p1

第一二章 化学反应工程基础

第一二章 化学反应工程基础

结构型式
适用的相态
应用举例
反应釜(包括 液相、气-液相、液-液 苯的硝化、氯乙烯聚合、高压聚乙烯、
多釜串联)
相、液-固相
顺丁橡胶聚合等
管式 鼓泡塔
气相、液相
石油裂解、甲基丁炔醇合成、高压聚乙 烯等
气-液相、气-液-固(催 硫酸的生产、苯的烷基化、二甲苯氧化、
化剂)相
乙烯基乙炔合成等
固定床
气-固(催化或非催化) 二氧化硫氧化、氨合成、乙炔法制氯乙
• 由于反应过程中反应物料的浓度随时间不断 变化,所以间歇反应是不稳定过程。这类反 应器通常是使用釜式反应器。
• 间歇反应器能用一釜进行多品种的生产, 操作灵活性与弹性大,投资小,适用于小 规模多品种的生产过程。
• 但间歇反应器操作需要较多的辅助时间(投、 出料,清洗、升温等),所以设备的利用率 低,产品质量不易均匀,特别在聚合物生 产时会使聚合产物的聚合度及其分布发生 变化,影响产品的性能。
第二章 化学反应工程基础
第一节 化学反应和反应器分类
第一节 化学反应和反应器分类
一、化学反应的分类 二、反应器的分类 三、连续反应器内流体流动的两种理想型态
一、 化学反应的分类
• 按化学反应的特性分类 • 按反应物料的相态分类 • 按反应过程进行的条件分类
(1)按化学反应的特性分类
反应机理
简单反应、复 杂反应
3. 一级可逆反应
三 复合反应动力学方程式
• 复合反应是有几个反应同时进行,要用几 个动力学方程式来描述。
• 常见的复合反应有平行反应、连串反应、 平行连串反应。
1. 平行反应
2. 连串反应
由上图可以看出,A的浓度呈指数下降,S的浓度随反应 时间呈连续上升形状,而R的浓度随时间上升到一个最大 值后再下降。将式2-32对t微分,就可以求出tmax

反应工程课后习题

反应工程课后习题

第二章1.在一管式反应器中等温下进行甲烷化反应:催化剂体积为10ml,原料气中CO含量为3%,其余为N2、H2,气体,改变进口原料气流量Q0 进行实验,测得出口CO 的转化率为:83.367.650.038.529.422.2X/%203040506070试求当进口原料气体流量为50ml/min 时的转化速率。

解:是一个流动反应器,由(2.7)式可知其反应速率为rA=-dFA/dVrFA= FA,0(1-XA)=Q0CA0(1-XA)dFA=-Q0CA0dXA故反应速率可表示为:rA= Q0CA0dXA/dVr=CA0dXA/d(Vr/ Q0)用XA-Vr/ Q0作图,过Vr/ Q0=0.20min的点作切线,即得该条件下的dXA/d(Vr/ Q0)值aVr/ Q0 min 0.12 0.148 0.2 0.26 0.34 0.45XA % 20 30 40 50 60 70由(2.6)式可知rA=-dCA/dt=-d{CA0(1-xa)/ dt= CA0 dXA/ dt代入速率方程式CA0 dXA/ dt=0.8 C2A0(1-XA)2化简整理得dXA/(1-XA)2=0.8CA0dt积分得0.8 CA0t= XA/(1-XA)=9.6解得XA=90.59%2.在进行一氧化碳变换反应动力学研究中,采用B106催化剂进行试验,测得正反应活化能为9.629×104J/mol,如果不考虑逆反应,在反应物料组成相同的情况下,试问反应温度为550℃时的速率比反应温度为400℃时的反应速率大多少倍?解:从题中可知,反应条件除了温度不同外,其他条件都相同,而温度的影响表现在反应速率常数k上,故可用反应速率常数之比来描述反应速率之比。

r550/r400=k550/k400=Aexp(-E/RT550)/ Aexp(-E/RT400)=eE/R(1/T400-1/T550)=23(倍)3.在一恒容反应器中进行下列液相反应式中分别表示产物R及D的生成速率。

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第一章1.1在银催化剂上进行甲醇氧化为甲醛的反应:3222CH OH O 2HCHO 2H O +→+ 32222CH OH 3O 2CO 4H O +→+进入反应器的原料气中,甲醇:空气:水蒸气=2:4:1.3(摩尔比),反应后甲醇的转化率达72%,甲醛的收率为69.2%。

试计算(1) (1) 反应的选择性;(2) (2) 反应器出口气体的组成。

解:(1)由(1.7)式得反应的选择性为:0.629Y S 0.961196.11%X 0.720====(2)进入反应器的原料气中,甲醇:空气:水蒸气=2:4:1.3(摩尔比),A P 出口甲醇、甲醛和二氧化碳的摩尔数n A 、n P 和n c 分别为:n A =n A0(1-X A )=7.672 mol n P =n A0Y P =18.96 moln C =n A0(X A -Y P )=0.7672 mol结合上述反应的化学计量式,水(n W )、氧气(n O )和氮气(n N )的摩尔数分别为:n W =n W0+n P +2n C =38.30 mol n O =n O0-1/2n P -3/2n C =0.8788 mol n N =n N0=43.28 mol1. 1. 2工业上采用铜锌铝催化剂由一氧化碳和氢合成甲醇,其主副反应如下:23CO 2H CH OH +⇔23222CO 4H (CH )O H O +⇔+ 242CO 3H CH H O +⇔+ 24924CO 8H C H OH 3H O +⇔+222CO H O CO H +⇔+由于化学平衡的限制,反应过程中一氧化碳不可能全部转化成甲醇,为了提高原料的利用率,生产上采用循环操作,即将反应后的气体冷却,可凝组份变为液体即为粗甲醇,不凝组份如氢气及一氧化碳等部分放空,大部分经循环压缩Bkg/h 粗甲醇100kmol 放空气体原料气和冷凝分离后的气体组成如下:(mol )组分 原料气 冷凝分离后的气体 CO 26.82 15.49 H 2 68.25 69.78 CO 2 1.46 0.82 CH 4 0.55 3.62 N 2 2.92 10.29粗甲醇的组成为CH 3OH 89.15%,(CH 3)2O 3.55%,C 3H 9OH 1.10%,H 2O 6.20%,均为重量百分率。

在操作压力及温度下,其余组分均为不凝组分,但在冷凝冷却过程中可部分溶解于粗甲醇中,对1kg 粗甲醇而言,其溶解量为CO 2 9.82g,CO 9.38g,H 2 1.76g,CH 4 2.14g,N 25.38g 。

若循环气与原料气之比为7.2(摩尔比),试计算:(1) (1) 一氧化碳的单程转换率和全程转化率; (2) (2) 甲醇的单程收率和全程收率。

解:(1)设新鲜原料气进料流量为100kmol/h ,则根据已知条件,计算进料原料其中x i =y i i i i m i iM ’m =∑y i M i =9.554又设放空气体流量为Akmol/h ,粗甲醇的流量为Bkg/h 。

对整个系统的N 2作衡算得:5.38B/28×1000+0.1029A=2.92 (A) 对整个系统就所有物料作衡算得:100×10.42=B+9.554A (B) 联立(A )、(B )两个方程,解之得A=26.91kmol/h B=785.2kg/h 反应后产物中CO 摩尔流量为F CO =0.1549A+9.38B/(28×1000) 将求得的A 、B 值代入得F CO =4.431 kmol/h 故CO 的全程转化率为CO,0CO COCO,0F F 26.82 4.435X 83.48%F 26.82--===由已知循环气与新鲜气之摩尔比,可得反应器出口处的CO 摩尔流量为F ’CO,0=100×0.2682+7.2×100×0.1549=138.4 kmol/h 所以CO 的单程转化率为CO,0CO 'COCO,0F F 26.82 4.435X 16.18%F 138.4--===产物粗甲醇所溶解的CO 2、CO 、H 2、CH 4和N 2总量D 为(9.829.38 1.76 2.14 5.38)BD 0.02848Bkmol /h1000++++==粗甲醇中甲醇的量为(B-D)X 甲/M m =(785.2-0.02848B) ×0.8915/32=21.25 kmol/h 所以,甲醇的全程收率为Y 总=21.25/26.82=79.24% 甲醇的单程收率为Y 单=21.25/138.4=15.36%2 反应动力学基础2.1解:利用反应时间与组分A 的浓度变化数据,作出C A ~t 的关系曲线,用镜面法求得t=3.5h 时该点的切线,即为水解速率。

切线的斜率为0.760.125/.6.1α-==-mol l h由(2.6)式可知反应物的水解速率为0.125/.-==dC A r mol l hAdt2.2解:是一个流动反应器,其反应速率式可用(2.7)式来表示00000(1)(1)-==-=-=-AA RA A A A A A A AdF r dV F F X Q C X dF Q C dX故反应速率可表示为:000(/)==A AA A A R R dX dX r Q C C dV d V Q用X A ~V R /Q 0作图,过V R0.650.04 1.790.34α-==故CO 的转化速率为40030.10130.03 6.3810/8.31410573--⨯===⨯⨯⨯A A P C mol l RT4300 6.3810 1.79 1.1410/.min(/)--==⨯⨯=⨯AA A R dX r C mol l d V Q 2.3解:利用(2.10)式及(2.28)式可求得问题的解。

注意题中所给比表面的单位换算成m 2/m 3。

33230.450.45330.45(1) 1.13100.053560.46/.6(2) 1.7810/.301011(3)()()0.05350.15080.1013..()8.3110700(4)()(0.05350.333(0.1)ρρρρ-==⨯⨯=-===⨯⨯⨯==⨯=⨯⨯==⨯=v b w bbg w wvb n p w nc w k k kmol m h k k k kmol m h a kmol k k P kg h MPa m RT k k P km 0.45)().kmol ol kg h2.4解:由题中条件知是个等容反应过程,且A 和B 的初始浓度均相等,即为1.5mol/l ,故可把反应速率式简化,得1.50.522200.80.80.8(1)===-A A B A A A r C C C C X由(2.6)式可知00(1)⎡⎤⎢⎥⎣⎦--==-=A A A A A A d C X dC dX r C dt dt dt 代入速率方程式2200.8(1)=-A A A A dX C C X dt化简整理得00.8(1)=-AA A dX C dtX 积分得00.81=-AA AX C t X解得X A =82.76%。

2.5解:题中给出450℃时的k 2值,而反应是在490℃下,故首先要求出490℃时的k 2值。

利用(2.27)试,求出频率因子A:44217.5810/8.314723162'1617.5810/8.314723430.532exp()exp()2277/ 1.14510exp() 1.14510 1.05510()/.-⨯⨯-⨯⨯-=-===⨯-==⨯=⨯sususuE k A RT E A k e RT E k A e m MPa m hRT490℃的Kp 值由题给公式计算出4722log 2047.8/763 2.4943log763 1.25610763 1.8564107633.206 1.25245.59210 ---=--⨯⨯+⨯⨯+=-=⨯p p K K 求k 1值:22'112'22243 1.531(5.59210) 1.0551033()/.--===⨯⨯⨯=pp k K k K k k k m MPa m h求各组分的分压值:2233122+↔N H NH5716.0.14160*(-2)*2087.01.14160*2087.0*3-626.0 1y 13y y 1904.0 .14160*(-2)*2087.01)1416.0-(12087.0 1y y y 1416.05.6914.45*(-2)*2087.01*2087.0*211035.010.01y y y 22123211 %87.20Py , 1y y y 1000H H 000A A 00R 0R R 0000000==-)+-(=,+=δ+-==+=δ+-===+--=δ+νν-=δ==δ+νν-=δ+νν-=A A A AA AA A AA A A AA AA A AA AA A i i AA A A A Aii i AA A A A Aii i X y X X y X X X X X X y X y p X y X X y X p p pP y i i p =各组分的分率及分压值为反应速率为:322321.5 1.541.5121.5333317.15333.0 5.718 1.05510317.154.02310/.(179.6/.)=-=⨯⨯-⨯⨯=⨯NH H N NH H p p r k p k p p m m cat h kmol m cat h2.6解: 图2.1 图2.2(1)可逆反应 可逆反应 (2)放热反应 吸热反应(3)M 点速率最大,A 点速率最小 M 点速率最大,A 点速率最小(4)O 点速率最大,B 点速率最小 H 点速率最大,B 点速率最小 (5)R 点速率大于C 点速率 C 点速率大于R 点速率(6)M 点速率最大 根据等速线的走向来判断H,M 点的速率大小。

2.7解:从题中可知,反应条件除了温度不同外,其它条件都相同,而温度的影响表现在反应速率常数k 上,故可用反应速率常数之比来描述反应速率之比。

400550119629011()()5505505508.314673823400400400exp()23exp()(倍)---=====-E R T T E A r k RT e e r k E A RT2.8解:(1)求出转化率为80%时各组分的分压:以100mol222233223320.1013 1.4/97.2 1.4610()0.10138.2/97.28.5510()0.1013 5.6/97.2 5.8410()0.101382/97.28.5510()---==⨯=⨯==⨯=⨯==⨯=⨯==⨯=⨯SO SO O O SO SO N N p Py MPa p Py MPa p Py MPa p Py MPa(2)求与上述组成对应的平衡常数K P 值:32230.50.5335.841043.261.46108.5510---⎛⎫⎪⎝⎭⨯===⨯⨯SO P SO op K p p(3)求平衡温度Telog 4905.5/ 4.64554905.5780.96.282=-==p e e K T T K(4)利用(2.31)式求逆反应活化能E 值4459.629109.21110 1.40310/2ν-⨯∆=-=⨯-=⨯su u r rr H E E J mol(5)利用(2.31)式求最佳温度T OP4780.9739.0048.314780.914.031ln 1ln 9.211(14.039.211)10===⨯++-⨯-su su u r u r eOP e T T KRT E E E E2.9解:反应物A 的消耗速率应为两反应速率之和,即22 1.616.4 1.6(110.25)=+=+=+A R D A A A A R r r C C C C利用(2.6)式1.6(110.25)-=+AA A dC C C dt积分之0001(1)10.2510.2511.6()ln(1)ln 10.2511110.250.6463/1.60.4038⎡⎤-+⎢⎥=--=--+⎰⎢⎥++⎢⎥⎣⎦==A A AC A A A C A A A X C t dC X C C C t h2.10解:以100mol 为计算基准,设X 为三甲基苯的转化率,Y 为生成的甲苯摩尔数。

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