化学反应工程第二章习题答案

1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OHHCHOOOHCH223222OHCOOOHCH22234232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）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。设χy分别为HCOH和2co生成量OHHCHOOOHCH223222OHCOOOHCH22234232组分OHCH32OHCHO2COOH22NAr总计进口27.411.50017.843.3100出口27.4-χ-y0.5χχy17.8+y+χ43.3100+χ+y已知：%72ax%2.69%724.27yx①%2.694.27x②由①②得：767.096.18yx组分OHCH32OHCHO2COOH22NArmol%7．679.4818.960.76737.5343.32-2是推导n级不可逆反应的反应速率常数ck和pk的量纲。解：对于n级不可逆反应nAcAckdtdc（1n）2对上式积分1111)1(nAnAcOcctkn1101111nAnAcccnk①①式为无量纲对数形式可判别出ck的单位113smmoln同理1101111nAnApppntkpk的单位11span2-4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。解：等温二级反应0111AAccktAAcckt11229.0Ax99.0Ax091Akct0902Akct10:1:21tt等温一级反应AAtcck0ln同上解得ktt10ln211:1:21tt等温零级反应AAcckt0同上解得kctA09.01kctA009.021:10:21tt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dtVdnrAA积分后：111111000nAnAccccnAACAAccnkkcdcrdctAAAAA%90min18%80min821AAxtxt31111112001001111118111118nAnAnAnAnAnAxccnkxccnk2n2AAkcr2-6某一气相一级反应SRA2，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。求此时的转化率及该反应在此温度下的速率常数。解SRA2（恒温、恒压）AAAAAAAAAkcrxvvvvy%67.66215.1213110001min23.0ln16.011000kccktcxxccAAAAAAAA2-7液相自催化反应BA的速率方程hLmolckcrBAA，等温下在间歇反应器中测定反应速率，LmolcA95.00LmolcB05.00，经过1h后可测得反应速率最大值，求该反应速率常数k。解BA（自催化反应）BAAckcr当最大速率时194.21ln5.0200000000hLmolkhttcckccccccLmolcccBAoptAoptABABABAoptA2-8环氧乙烷在450℃的气相分解反应为4gCOgCHgOHC442。已知在此温度下反应的速率常数为1min021.0k，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pa510026.2。试求反应时间为50min时，反应器内总压。解gCOgCHgOHC442ABC将上述反应简写成1min021.0kCBA(恒温恒容)11AA、根据1min021.0k可知此反应为一级反应papxppxcctcckttAAttAAAAA51034.31%6535.0min50ln000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。解根据阿伦尼乌斯公式kTEkkexp0已知在300K和340K时1k.2k分别为10expRTEk20expkTEk5对于n级反应1-nA01-nAc1c11ktn1tk1n2211ntk转化率相同25.06.1220.31221ttkk2125.0kk2010exp2.0expRTEkRTEkKT3001KT3402molkjE/057.29错误!未指定书签。