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文檔簡介
1、化學(xué)反應(yīng)工程課程綜合復(fù)習(xí)資料一、填空題:1. 在一個完整的氣固相催化反應(yīng)的七大步驟中,屬于本征動力學(xué)范疇的三步為 、 和 。2. 多級混合模型的唯一模型參數(shù)為 ,軸向擴(kuò)散模型的唯一模型參數(shù)為 。3. 對于單一反應(yīng),在相同的處理量和最終轉(zhuǎn)化率條件下,選擇反應(yīng)器時主要考慮 ;而對于復(fù)合反應(yīng),選擇反應(yīng)器時主要考慮的則是 。4. 工業(yè)催化劑性能優(yōu)劣的三種最主要的性質(zhì)是 、 和 。5. 在均相反應(yīng)動力學(xué)中,利用實驗數(shù)據(jù)求取化學(xué)反應(yīng)速率方程式的兩種最主要的方法為 和 。6. 反應(yīng)級數(shù) (可能/不可能)是0,基元反應(yīng)的分子數(shù) (可能/不可能)是0。7. 完全混合反應(yīng)器(全混流反應(yīng)器)內(nèi)物料的溫度和濃度 ,并
2、且 (大于/小于/等于)反應(yīng)器出口物料的溫度和濃度。8. 對于一個在全混流反應(yīng)器里進(jìn)行的放熱反應(yīng),一般可以出現(xiàn)三個定常態(tài)操作點M1、M2、M3,如下圖所示,其中M1和M3這兩點我們稱之為 的定常態(tài)操作點,M2則稱為 的定常態(tài)操作點。實際操作時,我們一般選擇M1、M2、M3中哪一個操作點? 9. 測定非理想流動的停留時間分布函數(shù)時,兩種最常見的示蹤物輸入方法為 和階躍示蹤。二、選擇題:1. 對于瞬時收率和總收率,下列正確的說法有 (多項選擇)。A. 對于平推流反應(yīng)器,反應(yīng)的瞬時收率與總收率相等;B. 對于全混流反應(yīng)器,反應(yīng)的瞬時收率與總收率相等;C. 對于平推流反應(yīng)器,反應(yīng)的瞬時收率與總收率之間
3、是積分關(guān)系;D. 對于全混流反應(yīng)器,反應(yīng)的瞬時收率與總收率之間是積分關(guān)系。2. 某反應(yīng)速率常數(shù)的單位為m3/(mol.hr),該反應(yīng)為 級反應(yīng)。A. 零級;B. 一級;C. 二級;D. 不能確定。 3. 對于平行反應(yīng),活化能E1 > E2,反應(yīng)級數(shù)n1 < n2,如果目的產(chǎn)物是R的話,我們應(yīng)該在 條件下操作。A. 高溫、反應(yīng)物A高濃度; B. 高溫、反應(yīng)物A低濃度;C. 低溫、反應(yīng)物A高濃度; D. 低溫、反應(yīng)物A低濃度。4. 關(guān)于E函數(shù)和F函數(shù),下面正確的是 。(多項選擇)A. ;B. ;C. ;D. 。5. 是 。A. 平推流的E函數(shù);B. 全混流的E函數(shù);C. 平推流串聯(lián)全混
4、流的E函數(shù);D. 全混流串聯(lián)平推流的E函數(shù)。6. 多級混合流模型和軸向分散模型是兩種預(yù)測非理想流動對反應(yīng)轉(zhuǎn)化率影響的數(shù)學(xué)模型,關(guān)于這兩種模型,下列觀點正確的是 。A. 軸向分散模型適用于返混程度在零到無窮大的任何的情況;B. 在返混程度較小時,多級混合流模型的模擬結(jié)果更接近實際;C. 兩者不能共用同一套示蹤實驗數(shù)據(jù);D. 兩種模型可用同一套示蹤實驗數(shù)據(jù)。7. 對于反應(yīng),目的產(chǎn)物是R,下述反應(yīng)器中最適宜的是 。A. 平推流反應(yīng)器;B. 全混流反應(yīng)器;C. 兩個串連在一起的等體積全混流反應(yīng)器;D. 平推流與全混流串聯(lián)在一起的反應(yīng)器。8. 關(guān)于理想反應(yīng)器,下列描述不正確的是 (多項選擇)。A. 理想
5、的間歇式反應(yīng)器和全混流反應(yīng)器的理想的內(nèi)涵是一樣的,都是反應(yīng)器內(nèi)溫度和組成處處相同;B. 理想的間歇式反應(yīng)器和全混流反應(yīng)器的理想的內(nèi)涵是不一樣的,雖然都是反應(yīng)器內(nèi)溫度和組成處處相同,但前者隨著時間的變化溫度和組成可能都發(fā)生變化,而后者則不隨時間變化;C. 平推流和全混流反應(yīng)器都是連續(xù)流動式反應(yīng)器,前者的返混為零,后者為無窮大;D. 平推流和全混流反應(yīng)器都是連續(xù)流動式反應(yīng)器,前者的返混為無窮大,后者為零。9. 恒溫恒壓的氣相變?nèi)莘磻?yīng),原料中混入了一定量的Ar氣(與N2和H2的轉(zhuǎn)化率為零時的初始總摩爾數(shù)比為1/2,N2與H2的比例為計量比),則膨脹率為 。A. -0.5; B. -1/3; C. -
6、1/6; D. -5/610. 宏觀流體和微觀流體是流體凝集態(tài)的兩種極端形式,流體的凝集態(tài)不同,對反應(yīng)結(jié)果一般有明顯的影響,但對于 是例外。A. 一級不可逆反應(yīng);B. 零級不可逆反應(yīng);C. 基元反應(yīng);D. 非基元反應(yīng)11. 關(guān)于E函數(shù)和F函數(shù),下面不正確的是 。A. ; B. ;C. ; D. 12. 對于一級恒容和一級變?nèi)莶豢赡娣磻?yīng),下面敘述正確的是 。A. 在同一平推流反應(yīng)器內(nèi)、在同樣條件下進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率是一樣的;B. 在同一全混流反應(yīng)器內(nèi)、在同樣條件下進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率是一樣的;C. 在同一間歇式反應(yīng)器內(nèi)、在同樣條件下進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率是一樣的;D. 在同一平推流反應(yīng)器或
7、間歇式反應(yīng)器內(nèi)、在同樣條件下進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率是一樣的。13. 是 。A. 平推流的E函數(shù); B. 全混流的E函數(shù);C. 平推流串聯(lián)全混流的E函數(shù); D. 全混流串聯(lián)平推流的E函數(shù)14. 對于瞬時收率和總收率,下列正確的判斷有 (多項選擇)。A. 對于平推流反應(yīng)器,反應(yīng)的瞬時收率與總收率相等;B. 對于全混流反應(yīng)器,反應(yīng)的瞬時收率與總收率相等;C. 對于平推流反應(yīng)器,反應(yīng)的瞬時收率與總收率之間是積分關(guān)系;D. 對于全混流反應(yīng)器,反應(yīng)的瞬時收率與總收率之間是積分關(guān)系;15. 關(guān)于基元反應(yīng)的認(rèn)識,正確的是 。A. 分子數(shù)可以是任意的整數(shù);B. 基元反應(yīng)的計量系數(shù)與對應(yīng)物種的反應(yīng)級數(shù)之間存在一一
8、對應(yīng)關(guān)系;C. 基元反應(yīng)和意義是一樣的;D. 基元反應(yīng)的總反應(yīng)級數(shù)可能是小數(shù)。16. 對于一個串聯(lián)反應(yīng),目的產(chǎn)物是中間產(chǎn)物,下述反應(yīng)器中最適宜的反應(yīng)器是 。A. 全混流反應(yīng)器;B. 平推流反應(yīng)器;C. 兩個串連在一起的等體積全混流反應(yīng)器;D. 平推流與全混流串聯(lián)在一起的反應(yīng)器。17. 對于化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識,下面正確的是 。A. 化學(xué)反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率、目的產(chǎn)物的收率僅與化學(xué)反應(yīng)本身和使用的催化劑有關(guān)系;B. 化學(xué)反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率、目的產(chǎn)物的收率不僅與化學(xué)反應(yīng)本身和使用的催化劑有關(guān),而且還與反應(yīng)器內(nèi)流體的流動方式有關(guān);C. 反應(yīng)器僅僅是化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的場所,與反應(yīng)目的產(chǎn)物的選擇性無關(guān);D. 反應(yīng)器的類型可能直
9、接影響到一個化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物分布。18. 恒溫恒壓的氣相變?nèi)莘磻?yīng),原料中混入了一定量的Ar氣(與N2和H2的轉(zhuǎn)化率為零時的初始總摩爾數(shù)比為1/2,N2與H2的比例為計量比),則膨脹率為 。A. -0.5;B. -1/3;C. -1/6;D. -5/6。19. 關(guān)于指前因子和活化能描述正確的是 。A. 指前因子理論上與溫度無關(guān),活化能的取值永遠(yuǎn)都是正的,活化能大、溫度低,反應(yīng)速率對溫度的變化更敏感;B. 指前因子理論上與溫度有關(guān),但與指數(shù)項相比其隨溫度的變化可以忽略,活化能的取值永遠(yuǎn)都是正的,活化能大、溫度低,反應(yīng)速率對溫度的變化更敏感;C. 指前因子理論上與溫度有關(guān),活化能的取值不可能永遠(yuǎn)都是正
10、的,活化能小、溫度高,反應(yīng)速率對溫度的變化更敏感。20. 多級混合流模型和軸向分散模型是兩種預(yù)測非理想流動對反應(yīng)轉(zhuǎn)化率影響的數(shù)學(xué)模型,關(guān)于這兩種模型,下列觀點正確的是 。A. 軸向分散模型適用于返混程度在零到無窮大的任何的情況;B. 在返混程度較小時,多級混合流模型的模擬結(jié)果更接近實際;C. 兩種模型可用同一套示蹤實驗數(shù)據(jù);D. 兩者不能共用同一套示蹤實驗數(shù)據(jù)。三、計算題 :1. 在一反應(yīng)器入口輸入理想脈沖示蹤物后,不同時間檢測出口示蹤物的濃度C,結(jié)果如下所示:時間,min05101520253035CA,mol/L0411105420現(xiàn)有某液相反應(yīng)物A在該反應(yīng)器中進(jìn)行分解反應(yīng),速率方程為:
11、, k = 0.30 min-1, 用多級混合流模型預(yù)測時,該反應(yīng)器的出口轉(zhuǎn)化率為多少?2. 液體反應(yīng)物A (CA01 mol/L) 通過兩個串聯(lián)的全混流反應(yīng)器發(fā)生某不可逆反應(yīng),第一個反應(yīng)器出口的濃度為0.5 mol/L,兩個反應(yīng)器的體積比V2/V1=2,反應(yīng)級數(shù)為2,反應(yīng)速度方程如下:2 mol/(L.min)求第二個反應(yīng)器出口的濃度。3. 某液相不可逆反應(yīng)AR在一理想的間歇式反應(yīng)器中進(jìn)行,實驗測得反應(yīng)物A的濃度CA在不同反應(yīng)時間的數(shù)據(jù)如下:時間,min0246810CA,mol/L10.910.820.740.670.61請用積分法確定該反應(yīng)的速率方程(可用下面的圖面作圖)。4. 用一個2
12、升的全混流反應(yīng)器來確定某反應(yīng)的動力學(xué)方程,A的液相溶液分別以不同的流率和不同的初始濃度加入反應(yīng)器,并測定A的出口濃度,得到如下表所示的數(shù)據(jù):v0L/minCA0mmol/LCAmmol/L0.449.1418.340.564.4023.601103.2041.142153.2068.102180.8075.72假設(shè)反應(yīng)速率只與A有關(guān),求反應(yīng)速率方程式。如需作圖,請使用下面的坐標(biāo)圖。5. 某一級液相反應(yīng)在一個全混流反應(yīng)器中進(jìn)行,轉(zhuǎn)化率為90,如果再串聯(lián)一個同樣的全混流反應(yīng)器,使轉(zhuǎn)化率仍維持在90,試問處理量增加多少? 6. 某速率常數(shù)為0.37 min-1的一級不可逆反應(yīng)在一非理想反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行反
13、應(yīng),示蹤結(jié)果表明,和分別為17 min和0.25。求用多級混合流模型預(yù)測的轉(zhuǎn)化率。7. 純組分A發(fā)生下述平行反應(yīng), A的起始濃度為2 mol/L, 反應(yīng)在恒溫的條件下進(jìn)行,試確定在全混流反應(yīng)器中目的產(chǎn)物S所能達(dá)到的最大濃度。四、推導(dǎo)題:假設(shè)含反應(yīng)物A的新鮮原料進(jìn)入體積為V的全混流反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng),其組成為CA0,空時為,出口轉(zhuǎn)化率為XA,出口處的反應(yīng)速率為 -rA,請推導(dǎo)全混流反應(yīng)器的設(shè)計方程:。化學(xué)反應(yīng)工程課程綜合復(fù)習(xí)資料參考答案一、填空:1. 在一個完整的氣固相催化反應(yīng)的七大步驟中,屬于本征動力學(xué)范疇的三步為 吸附、表面反應(yīng) 和 脫附 。2. 多級混合模型的唯一模型參數(shù)為 串聯(lián)的全混區(qū)的個數(shù)
14、N ,軸向擴(kuò)散模型的唯一模型參數(shù)為 Pe 。3. 對于單一反應(yīng),在相同的處理量和最終轉(zhuǎn)化率條件下,選擇反應(yīng)器時主要考慮 反應(yīng)器的大小 ,而對于復(fù)合反應(yīng),選擇反應(yīng)器時主要考慮的則是 目的產(chǎn)物的收率 。4. 工業(yè)催化劑性能優(yōu)劣的三種最主要的性質(zhì)是 活性 、 選擇性 和 穩(wěn)定性 。5. 在均相反應(yīng)動力學(xué)中,利用實驗數(shù)據(jù)求取化學(xué)反應(yīng)速率方程式的兩種最主要的方法為積分法 和 微分法 。6. 反應(yīng)級數(shù) 可能 (可能/不可能)是0,基元反應(yīng)的分子數(shù) 不可能 (可能/不可能)是0。7. 完全混合反應(yīng)器(全混流反應(yīng)器)內(nèi)物料的溫度和濃度 均一 ,并且 等于 (大于/小于/等于)反應(yīng)器出口物料的溫度和濃度。8.
15、對于一個在全混流反應(yīng)器里進(jìn)行的放熱反應(yīng),一般可以出現(xiàn)三個定常態(tài)操作點M1、M2、M3,如下圖所示,其中M1和M3這兩點我們稱之為 穩(wěn)定 的定常態(tài)操作點,M2 則稱為不穩(wěn)定 的定常態(tài)操作點。實際操作時,我們一般選擇M1、M2、M3中哪一個操作點? M3 。9. 測定非理想流動的停留時間分布函數(shù)時,兩種最常見的示蹤物輸入方法為 脈沖法 和 階躍法 。二、選擇:1. 對于瞬時收率和總收率,下列正確的說法有 BC (多項選擇)。A. 對于平推流反應(yīng)器,反應(yīng)的瞬時收率與總收率相等;B. 對于全混流反應(yīng)器,反應(yīng)的瞬時收率與總收率相等;C. 對于平推流反應(yīng)器,反應(yīng)的瞬時收率與總收率之間是積分關(guān)系;D. 對于
16、全混流反應(yīng)器,反應(yīng)的瞬時收率與總收率之間是積分關(guān)系;2. 某反應(yīng)速率常數(shù)的單位為m3/ (mol.hr),該反應(yīng)為 C 級反應(yīng)。A. 零級;B. 一級;C. 二級;D. 不能確定. 3. 對于平行反應(yīng),活化能E1>E2,反應(yīng)級數(shù)n1<n2,如果目的產(chǎn)物是R的話,我們應(yīng)該在 B 條件下操作。A. 高溫、反應(yīng)物A高濃度; B. 高溫、反應(yīng)物A低濃度;C. 低溫、反應(yīng)物A高濃度; D. 低溫、反應(yīng)物A低濃度4. 關(guān)于E函數(shù)和F函數(shù),下面正確的是 BCD 。(多項選擇)A. ;B. ;C. ;D. 5. 是 B A. 平推流的E函數(shù);B. 全混流的E函數(shù);C. 平推流串聯(lián)全混流的E函數(shù);D
17、. 全混流串聯(lián)平推流的E函數(shù)6. 多級混合流模型和軸向分散模型是兩種預(yù)測非理想流動對反應(yīng)轉(zhuǎn)化率影響的數(shù)學(xué)模型,關(guān)于這兩種模型,下列觀點正確的是 D 。A. 軸向分散模型適用于返混程度在零到無窮大的任何的情況;B. 在返混程度較小時,多級混合流模型的模擬結(jié)果更接近實際;C. 兩者不能共用同一套示蹤實驗數(shù)據(jù)D. 兩種模型可用同一套示蹤實驗數(shù)據(jù); 7. 對于反應(yīng),目的產(chǎn)物是R,下述反應(yīng)器中最適宜的是 AA. 平推流反應(yīng)器;B. 全混流反應(yīng)器;C. 兩個串連在一起的等體積全混流反應(yīng)器;D. 平推流與全混流串聯(lián)在一起的反應(yīng)器8. 關(guān)于理想反應(yīng)器,下列描述不正確的是 AD (多項選擇)A. 理想的間歇式反
18、應(yīng)器和全混流反應(yīng)器的理想的內(nèi)涵是一樣的,都是反應(yīng)器內(nèi)溫度和組成處處相同;B. 理想的間歇式反應(yīng)器和全混流反應(yīng)器的理想的內(nèi)涵是不一樣的,雖然都是反應(yīng)器內(nèi)溫度和組成處處相同,但前者隨著時間的變化溫度和組成可能都發(fā)生變化,而后者則不隨時間變化;C. 平推流和全混流反應(yīng)器都是連續(xù)流動式反應(yīng)器,前者的返混為零,后者為無窮大D. 平推流和全混流反應(yīng)器都是連續(xù)流動式反應(yīng)器,前者的返混為無窮大,后者為零; 9. 恒溫恒壓的氣相變?nèi)莘磻?yīng),原料中混入了一定量的Ar氣(與N2和H2的轉(zhuǎn)化率為零時的初始總摩爾數(shù)比為1/2,N2與H2的比例為計量比),則膨脹率為 B。A. -0.5; B. -1/3; C. -1/6;
19、 D. -5/610. 宏觀流體和微觀流體是流體凝集態(tài)的兩種極端形式,流體的凝集態(tài)不同,對反應(yīng)結(jié)果一般有明顯的影響,但對于 A 是例外。A. 一級不可逆反應(yīng);B. 零級不可逆反應(yīng);C. 基元反應(yīng);D. 非基元反應(yīng)11. 關(guān)于E函數(shù)和F函數(shù),下面不正確的是 A 。A. ; B. ;C. ; D. 12. 對于一級恒容和一級變?nèi)莶豢赡娣磻?yīng),下面敘述正確的是 C A. 在同一平推流反應(yīng)器內(nèi)、在同樣條件下進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率是一樣的;B. 在同一全混流反應(yīng)器內(nèi)、在同樣條件下進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率是一樣的;C. 在同一間歇式反應(yīng)器內(nèi)、在同樣條件下進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率是一樣的;D. 在同一平推流反應(yīng)器
20、或間歇式反應(yīng)器內(nèi)、在同樣條件下進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率是一樣的。13. 是 B A. 平推流的E函數(shù); B. 全混流的E函數(shù);C. 平推流串聯(lián)全混流的E函數(shù); D. 全混流串聯(lián)平推流的E函數(shù)14. 對于瞬時收率和總收率,下列正確的判斷有 BC (多項選擇)。A. 對于平推流反應(yīng)器,反應(yīng)的瞬時收率與總收率相等;B. 對于全混流反應(yīng)器,反應(yīng)的瞬時收率與總收率相等;C. 對于平推流反應(yīng)器,反應(yīng)的瞬時收率與總收率之間是積分關(guān)系;D. 對于全混流反應(yīng)器,反應(yīng)的瞬時收率與總收率之間是積分關(guān)系;15. 關(guān)于基元反應(yīng)的認(rèn)識,正確的是 B 。A. 分子數(shù)可以是任意的整數(shù);B. 基元反應(yīng)的計量系數(shù)與對應(yīng)物種的反應(yīng)級
21、數(shù)之間存在一一對應(yīng)關(guān)系;C. 基元反應(yīng)和意義是一樣的;D. 基元反應(yīng)的總反應(yīng)級數(shù)可能是小數(shù)。16. 對于一個串聯(lián)反應(yīng),目的產(chǎn)物是中間產(chǎn)物,下述反應(yīng)器中最適宜的反應(yīng)器是 B A. 全混流反應(yīng)器;B. 平推流反應(yīng)器;C. 兩個串連在一起的等體積全混流反應(yīng)器D. 平推流與全混流串聯(lián)在一起的反應(yīng)器17. 對于化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識,下面正確的是 BD A. 化學(xué)反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率、目的產(chǎn)物的收率僅與化學(xué)反應(yīng)本身和使用的催化劑有關(guān)系;B. 化學(xué)反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率、目的產(chǎn)物的收率不僅與化學(xué)反應(yīng)本身和使用的催化劑有關(guān),而且還與反應(yīng)器內(nèi)流體的流動方式有關(guān);C. 反應(yīng)器僅僅是化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的場所,與反應(yīng)目的產(chǎn)物的選擇性無關(guān);D. 反
22、應(yīng)器的類型可能直接影響到一個化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物分布18. 恒溫恒壓的氣相變?nèi)莘磻?yīng),原料中混入了一定量的Ar氣(與N2和H2的轉(zhuǎn)化率為零時的初始總摩爾數(shù)比為1/2,N2與H2的比例為計量比),則膨脹率為 B A. -0.5;B. -1/3;C. -1/6;D. -5/619. 關(guān)于指前因子和活化能描述正確的是 B A. 指前因子理論上與溫度無關(guān),活化能的取值永遠(yuǎn)都是正的,活化能大、溫度低,反應(yīng)速率對溫度的變化更敏感;B. 指前因子理論上與溫度有關(guān),但與指數(shù)項相比其隨溫度的變化可以忽略,活化能的取值永遠(yuǎn)都是正的,活化能大、溫度低,反應(yīng)速率對溫度的變化更敏感;C. 指前因子理論上與溫度有關(guān),活化能的取值
23、不可能永遠(yuǎn)都是正的,活化能小、溫度高,反應(yīng)速率對溫度的變化更敏感;20. 多級混合流模型和軸向分散模型是兩種預(yù)測非理想流動對反應(yīng)轉(zhuǎn)化率影響的數(shù)學(xué)模型,關(guān)于這兩種模型,下列觀點正確的是 C 。A. 軸向分散模型適用于返混程度在零到無窮大的任何的情況;B. 在返混程度較小時,多級混合流模型的模擬結(jié)果更接近實際;C. 兩種模型可用同一套示蹤實驗數(shù)據(jù);D. 兩者不能共用同一套示蹤實驗數(shù)據(jù)三、計算題 :1. 在一反應(yīng)器入口輸入理想脈沖示蹤物后,不同時間檢測出口示蹤物的濃度C,結(jié)果如下所示:時間,min05101520253035CA,mol/L0411105420現(xiàn)有某液相反應(yīng)物A在該反應(yīng)器中進(jìn)行分解反
24、應(yīng),速率方程為: , k = 0.30 min-1, 若用多級混合流模型預(yù)測時,該反應(yīng)器的出口轉(zhuǎn)化率為多少?解:根據(jù)脈沖示蹤數(shù)據(jù)可得:15 min= 45.83 min2 0.204故:則:2. 液體反應(yīng)物A (CA01mol/L) 通過兩個串聯(lián)的全混流反應(yīng)器發(fā)生某不可逆反應(yīng),第一個反應(yīng)器出口的濃度為0.5 mol/L,兩個反應(yīng)器的體積比V2/V1 = 2,反應(yīng)級數(shù)為2,已知反應(yīng)速度方程為:2 mol/(L.min)求第二個反應(yīng)器出口的濃度。解:全混流反應(yīng)器的設(shè)計方程:得:所以:同理:由: 得:故:解得: CA20.25 mol/L3. 某液相不可逆反應(yīng)AR在一理想的間歇式反應(yīng)器中進(jìn)行,實驗測
25、得反應(yīng)物A的濃度CA在不同反應(yīng)時間的數(shù)據(jù)如下:時間,min0246810CA,mol/L10.910.820.740.670.61請用積分法確定該反應(yīng)的速率方程。解:假設(shè)為一級反應(yīng),則應(yīng)滿足: 根據(jù)已知數(shù)據(jù)知CA0為1mol/L,計算得如下數(shù)據(jù): 時間t(min): 0 2 4 6 8 10 : 0 0.09 0.20 0.30 0.40 0.49 作圖:得到一條直線,故一級反應(yīng)的假設(shè)正確。又根據(jù)k = 斜率 0.05 min-1,得速率方程為: mol/(L.min)4. 用一個2升的全混流反應(yīng)器來確定某反應(yīng)的動力學(xué)方程,A的液相溶液分別以不同的流率和不同的初始濃度加入反應(yīng)器,并測定A的出口濃度,得到如下表所示的數(shù)據(jù):v0L / minCA0mmol / LCAmmol / L0.449.1418.340.564.4023.601103.2041.142153.2068.102180.8075.72假設(shè)反應(yīng)速率只與A有關(guān),求反應(yīng)速率方程式。如需作圖,請使用下面的圖面。解:根據(jù)全混流反應(yīng)器的設(shè)計方程:得:由已知數(shù)據(jù)可得下表:,minlnCAln(-rA)2.512.322.912.51220.403.163.02162.043.724.130.5170.24.225.140.5210.164.335.35假設(shè) rA = kCAn, 得:ln(-rA
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