1、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OHCOHC22324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 y 分别为 和 生成量HCO2coOH223224组分 OHC32CO2H2NAr总计进口 27.4 11.5 0 0 17.8 43.3 100出口 27.4-y0.5 y 17.8+y+43.3 100+ y已知： %72ax2
2、.694.2y2.69.7x由 得： 76.0918yx组分 OHC32CHO222NArmol% 767 9.48 18.96 0.767 37.53 43.32-2 是推导 n级不可逆反应的反应速率常数 和 的量纲。ckp解： 对于 n级不可逆反应（ ）nAcAkdt12对上式积分11)1(nAncOctkn110nAnc ck式为无量纲对数形式可判别出 的单位 c3smol同理 的单位110nAnp ptk pk1an2-4 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011Ackt
3、Ackt129.Ax9.0Ax01Akct02Akct1:21t等温一级反应Atck0ln同上 解得 kt10ln211:21t等温零级反应Ackt0同上 解得 kt09.1 kctA09.2:21t2-5 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 积分后：dtVnrAA 11000 nAnccnACA ckkdrt %90min18821Axt3 1111112000018 nAnAnnAnAnxckxck2nAkcr2-6 某一气相一级反应 ，在恒温、恒压的实验反应器中SR2进行，原料含 75%A及 25%
4、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（恒温、恒压）SRA2AAAAkcrxvy%67.215.21300 1min23.0ln16.10 00 kckt cxcAAAA2-7液相自催化反应 的速率方程 ，BhLolckrBA等温下在间歇反应器中测定反应速率， cA95.0，经过 1h后可测得反应速率最大值，求该反应速LmolcB05.0率常数 k。 解 （自催化反应） ABAckr当最大速率时 194.21ln5.02 00000000 hLmolkht tckcc Lmolcc BAoptAoptBBABAopt2-8 环氧乙烷在
5、 450的气相分解反应为4。已知在此温度下反应的速率gCOgHgOHC442常数为 ，反应在间歇反应器中恒温恒容进行，初始时1min02.k原料为纯的环氧乙烷，初始压力为 。试求反应时间为pa51026.50min时，反应器内总压。解 gCOgHgOHC442A B C将上述反应简写成(恒温恒容 )1min02.k、1A根据 可知此反应为一级反应1in02.kpapxpxcctckt tAttAAA 51034.1%653.0minl000 2-13 反应 AB 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 kTEkexp0已知 在 300K和 340K时 . 分别为 1k2 10expRTE20expkTEk5对于 n级反应1-nA01-nc 1kt1tk21nt转 化 率 相 同5.06.312tk 215.0kk2010 exp2.expRTERTEk K301KT342Error! No bookmark name given.molkjE/057.29
