化学反应工程郭锴第二版习题解答Word文档下载推荐.docx

1、（3）6气相基元反响A+2B2P在30和常压下的反响速率常数kc=2.65104m6kmol-2s-1。现以气相分压来表示速率方程，即（rA）=kPpApB2，求kP=?假定气体为理想气体7有一反响在间歇反响器中进展，经过8min后，反响物转化掉80，经过18min后，转化掉90，求表达此反响的动力学方程式。8反响A（g） +B（l）C（l）气相反响物A被B的水溶液吸收，吸收后A与B生成C。反响动力学方程为：rA=kcAcB。由于反响物B在水中的浓度远大于A，在反响过程中可视为不变，而反响物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。试求此反响器中液相体积为5m3时C的生成量。

2、k=1m3kmol-1hr-1，cB0=3kmolm-3，cA饱和=0.02 kmolm-3，水溶液流量为10m3hr-1。解9反响，在恒容下用等摩尔H2，NO进展实验，测得以下数据总压/MPa0.02720.03260.03810.04350.0543半衰期/s26518613510467求此反响的级数。Y = A + B * XParameterValueErrorA1.602170.01399B-1.99460.0083410考虑反响，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。11.A和B在水溶液中进展反响，在25下测得以下数据，试确定该反响反响级数和反响速度常数。时间/s11

3、6.8319.8490.2913.81188cA/kmolm-399.090.683.070.665.342.4cB/kmol56.648.240.628.222.9由cA-cB=42.4可知反响应按以下方式A+B产物进展设为二级反响积分得：以对t作图假设为直线，那么假设正确。由cA0-cB0=42.4整理得数据如下：t0.01320.01490.01690.02160.0247线性回归：0.011661.84643E-41.08978E-52.55927E-712丁烷在700，总压为0.3MPa的条件下热分解反响：C4H102C2H4+H2（A） （R） （S）起始时丁烷为116kg，当转化

4、率为50%时，求此时。13某二级液相不可逆反响在初始浓度为5kmolm-3时，反响到某一浓度需要285s，初始浓度为1kmolm-3时，反响到同一浓度需要283s，那么，从初始浓度为5kmolm-3反响到1kmolm-3需要多长时间？t=285-283=2s反响前后体积不变的不可逆反响，已经反响掉的局部不会对反响产生任何影响。反响过程中的任意时刻都可以作为初始时刻和终了时刻。14在间歇搅拌槽式反响器中，用醋酸与丁醇生产醋酸丁酯，反响式为：反响物配比为：A（mol）:B（mol）=1:4.97，反响在100下进展。A转化率达50需要时间为24.6min，辅助生产时间为30min，每天生产2400

5、kg醋酸丁酯忽略别离损失，计算反响器体积。混合物密度为750kgm-3，反响器装填系数为0.75。15反响（CH3CO）2O+H2O2CH3COOH在间歇反响器中15下进展。一次参加反响物料50kg，其中（CH3CO）2O的浓度为216molm-3，物料密度为1050kgm-3。反响为拟一级反响，速率常数为k=5.708107 exp（E/RT） min-1，E=49.82kJmol-1。求xA=0.8时，在等温操作下的反响时间。16在100下，纯A在恒容间歇反响器中发生以下气相反响:2AR+SA组分分压与时间关系见下表:t/sec20406080100120140160pA /MPa0.10

6、.0960.0800.0560.0320.0180.0080.0040.002试求在100，0.1MPa下，进口物流中包含20%惰性物，A组份流量为100molhr-1，到达95%转化率所需的平推流反响器的体积。17间歇操作的液相反响AR，反响速率测定结果列于下表。欲使反响物浓度由cA0=1.3kmolm-3降到0.3 kmolm-3需多少时间?0.20.30.40.50.60.70.81.01.32.0（rA）/kmolm-3min-10.250.100.060.050.0450.042图解积分103.331.674.016.720.022.223.818一气相分解反响在常压间歇反响器中进展

7、，在400K和500K温度下，其反响速率均可表达为rA=23pA2 molm-3s-1，式中pA 的单位为kPa。求该反响的活化能。19有如下化学反响CH4+C2H2+H2=C2H4+CH4（I） （A） （B） （P） （I）在反响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。方法一方法二20在555K与0.3MPa下，在平推流管式反响器中进展气相反响AP，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为了到达95转化率，试求：（1）所需空速为多少

8、?（2）反响器容积大小?21液相一级不可逆分解反响AB+C于常温下在一个2m3全混流反响器CSTR，MFR，连续搅拌槽式反响器中等温进展。进口反响物浓度为1 kmolm-3，体积流量为1m3hr-1，出口转化率为80%。因后续工段设备故障，出口物流中断。操作人员为此紧急停顿反响器进料。半小时后故障排除，生产恢复。试计算生产恢复时反响器内物料的转化率为多少？22第17题中的反响，（1）当cA0=1.2kmolm-3，进料速率1kmolAhr-1，转化率为75；（2） cA0=1.3kmolm-3，进料速率2kmolAhr-1，出口为0.3kmolm-3；（3） cA0=2.4kmolm-3，出口

9、仍然为0.3kmolm-3，进料速率为1kmolAhr-1。计算三种情况下，用全混流反响器的体积各为多少?23反响A+BR+S，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-1min-1。求：（1）反响在平推流反响器中进展时出口转化率为多少？（2）欲用全混流反响器得到一样的出口转化率，反响器体积应多大?（3）假设全混流反响器体积VR=0.001m3，可到达的转化率为多少?m-3，cA饱和=0.02kmol平推流（1）全混流24在全混流反响器中进展如下等温液相反响：2ABCrc=k1

10、cA2AB2DrD=2k2cAcBA的初始浓度为2.5kmolm-3，A和C的出口浓度分别为0.45和0.75kmol假设进口物流中不含B、C、D，反响时间为1250sec，求：1.出口物流中B和D的浓度；2.k1和k2 。第二章习题1.动力学方程的实验测定时，有采用循环反响器的，为什么?循环反响器行为与全混流反响器一样，可以得到反响速率的点数据，而且反响器进出口浓度差比拟大，对分析精度要求不很高。2.为什么可逆吸热反响宜选平推流反响器且在高温下操作，而可逆放热反响却不是?根据可逆放热反响的特点，试问选用何种类型反响器适宜?为什么?可逆吸热反响的反响速率与化学平衡都随温度的升高而升高，高温下操

11、作对二者都有利。可逆放热反响的化学平衡随温度的升高向反响物方向移动，对到达高转化率不利。对此类反响，可选用多段绝热反响器或换热条件较好的管式反响器。3.一级反响AP，在一体积为VP的平推流反响器中进展，进料温度为150，活化能为84kJmol-1，如改用全混流反响器，其所需体积设为Vm，那么Vm/Vp应有何关系?当转化率为0.6时，如果使Vm=Vp，反响温度应如何变化?如反响级数分别为n=2，1/2，1时，全混流反响器的体积将怎样改变？解：4.在体积VR=0.12m3的全混流反响器中，进展反响，式中k1=7m3kmol-1min-1，k2=3m3kmol-1min-1，两种物料以等体积参加反响器中，一种含2.8kmolAm-3，另一种含1.6kmolA设系统密度不变，当B的转化率为75时，求每种物料的流量。5.可逆一级液相反响，；当此反响在间歇反响器中进展，经过8min后，A的转化率为33.3%，而平衡转化率是66.7%，求此反响的动力学方程式。6.平行液相反响