1、第一章 课后习题,1、化学反应式与化学计量方程有何异同?化学反应式中计量系数与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与化学反应式中数值相同，符号相反，对于产物二者相同。,5、现有如下基元反应过程，请写出各组分生成速率与浓度之间关系。,1）A+2BCA+C D,(2)A+2BC B+CD C+DE,(3)2A+2BC A+CD,6、气相基元反应A+2B2P在30和常压下的反应速率常数kc=2.65104m6kmol-2s-1。现以气相分压来表示速率方程，即(rA)=kPpAp2B，求kP=?（假定气体为理想气体）,8、反应A(g) +
2、B(l)C(l)气相反应物A被B的 水溶液吸收，吸收后A与B生成C。反应动力 学方程为：rA=kcAcB。由于反应物B在水中 的浓度远大于A，在反应过程中可视为不变， 而反应物A溶解于水的速率极快，以至于A在 水中的浓度恒为其饱和溶解度。试求此反应 器中液相体积为5m3时C的生成量。已知 k=1m3kmol-1hr-1，cB0=3kmolm-3，cA饱和=0.02 kmolm-3，水溶液流量为10m3hr-1。,10考虑反应 ，其动力学方程为 试推导在恒容下以总压表示的动力学方程。,12、丁烷在700，总压为0.3MPa的条件下 热分解反应：C4H102C2H4+H2(A) (R) (S) 起
3、始时丁烷为116kg，当转化率为50%时 ，求此时 。,13、某二级液相不可逆反应在初始浓度为5kmolm-3时， 反应到某一浓度需要285s，初始浓度为1kmolm-3时，反 应到同一浓度需要283s，那么，从初始浓度为5kmolm-3 反应到1kmolm-3需要多长时间？,t=285-283=2s 反应前后体积不变的不可逆反应，已经反应掉的部分不会对反应产生任何影响。反应过程中的任意时刻都可以作为初始时刻和终了时刻。,14、在间歇搅拌槽式反应器中，用醋酸与丁醇 生产醋酸丁酯，反应式为：反应物配比为：A(mol):B(mol)=1:4.97，反应在 100下进行。A转化率达50需要时间为 2
4、4.6min，辅助生产时间为30min，每天生产 2400kg醋酸丁酯（忽略分离损失），计算反应 器体积。混合物密度为750kgm-3，反应器装填 系数为0.75。,15、反应(CH3CO)2O+H2O2CH3COOH在间歇反应器中15下进行。已知一次加入反应物料50kg，其中(CH3CO)2O的浓度为216molm-3，物料密度为1050kgm-3。反应为拟一级反应，速率常数为k=5.708107 exp(E/RT) min-1，E=49.82kJmol-1。求xA=0.8时，在等温操作下的反应时间。,18、一气相分解反应在常压间歇反应器中进行，在400K和500K温度下，其反应速率均可表达
5、为rA=23pA2 molm-3s-1，式中pA 的单位为kPa。求该反应的活化能。,19、有如下化学反应 CH4+C2H2+H2=C2H4+CH4 (I) (A) (B) (P) (I) 在反应前各组分的摩尔数分别为nI0=1mol；nA0=2mol；nB0=3mol；nP0=0，求化学膨胀率（用两种方法）。,20、在555K及0.3MPa下，在平推流管式反应器中进行 气相反应AP，已知进料中含A 30%（摩尔分数）， 其余为惰性物料，加料流量为6.3mols-1，动力学方程 式为rA=0.27cA molm-3s-1为了达到95转化率，试 求：所需空速为多少?反应器容积大小?,23、反应A
6、+BR+S，已知VR=0.001m3，物料进 料速率V0=0.510-3m3min-1，cA0=cB0=5molm3， 动力学方程式为rA=kcAcB，其中k=100m3kmol-1 min-1。求：(1)反应在平推流反应器中进行时出口 转化率为多少？(2)欲用全混流反应器得到相同的 出口转化率，反应器体积应多大?(3)若全混流反应 器体积VR=0.001m3，可达到的转化率为多少?,1) 平推流,2)全混流反应器,3),24、在全混流反应器中进行如下等温液相反应： 2ABC rc=k1cA2 AB2D rD=2k2cAcB A的初始浓度为2.5kmolm-3，A和C的出口浓度分别为0.45和0.75kmolm-3。假设进口物流中不含B、C、D，反应时间为1250s，求： 1、出口物流中B和D的浓度； 2、k1和k2 。,
