化学反应工程作业

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《化学反应工程》2020年秋季学期在线作业(一)

《化学反应工程》2020年秋季学期在线作业（一）
题目和选项如下图所示：
A:A B:B C:C D:D 答案：A
题目和选项如下图所示：
A:A B:B C:C 答案：C
题目和选项如下图所示：
A:A B:B C:C D:D 答案：C 测定停留时间分布常用的方法有脉冲示踪法和阶跃示踪法，关于这两种方法，下列描述错误的是（）。

A:这两种方法都是物理示踪
法 B:根据脉冲示踪法得到的实验数据，可以直接得到E函数 C:根据阶跃示踪法得到的实验数据，可以直接得到E函数D:根据阶跃示踪法得到的实验数据，可以直接得到F函数答案：C
题目和选项如下图所示：
A:A B:B C:C D:D 答案：A 判断：反应动力学跟热力学的研究内容一样。

A:正确B:错误答案：B 判断：实际反应中绝大多数都是基元反应。

A:正确 B:错误答案：B 判断：由于间歇式反应器中存在着强烈的搅拌，所以物料粒子在这类反应器中的返混程度很大。

A:正确 B:错误答案：B
题目和选项如下图所示：
A:A B:B C:C 答案：B 对于一个气固相催化反应过程，下列属于动力学因素的是（）。

A:气膜扩散 B:孔内扩散 C:反应物的吸附和产物的脱附答案：C 所谓固定
床积分反应器是指反应物一次通过后，转化率大于（）的情况。

A:0.1 B:0.25
C:0.4 D:0.5 答案：B 包括粒内微孔体积在内的全颗粒密度称之为（）。

A:堆（积）
密度 B:颗粒密度 C:真密度 D:平均密度答案：B
题目和选项如下图所示：。

化学反应工程作业

由环氧乙烷水合反应间歇反应器数据确定反应动力学方程式。

将500ml 浓度为2kmol/m -3的环氧乙烷水溶液与500ml 含0.9%（质量分数）硫酸的水溶液混合，在55℃下进行反应，测得乙二醇浓度随反应时间的变化数据如表例1所示。

由这些数据确定55℃的反应速率常数。

由于水通常是过量存在，故认为在反应过程中，水的浓度是一个常数。

反应对环氧乙烷来说是一级。

（CH 2）2O+H 2O −−→−42SO H HOCH 2-CH 2OH A + B −−→−催化剂C这一反应是等温液相反应，可以认为是恒容过程，设计计算式为t r =—⎰-0)(A Ac cA Ar dc 由于水是大大过量的，在任意时刻水的浓度可以认为与初始浓度相同，所以速率方程与水的浓度无关，故速率方程为：-r A =kc A故速率方程与设计方程结合并积分，得到：—r A =—dtdcA =k c A⎰⎰-=0A AC C A Atkc dc dt ln AA c c 0=k t 环氧乙烷在任意时刻的浓度c A 为：c A =c A0e -kt在任意时刻乙二醇的浓度能由反应计量方程获得，反应消失的环氧乙烷就是生成的乙二醇：c C =c A0-c A =c A0(1-e -kt )将上式重新排列，两边取对数得到：ln )(0A CA c c c -=—kt 从上式可看到，以 ln )(0A CA c c c -对t 作图，将得到一条直线，其斜率是（-k ）。

表2列出了)(00A C A c c c -与t 的关系，然后)(00A CA c c c -以半对数坐标对t 作图，如果图1所示，图中的斜率等于（-k ）表2（)00a ca c c c -与t 的关系在图中直线上任取两点，可以计算出线的斜率k=0.311min -1反应的速率方程为—r A =0.311c A可以用此方程设计反应器。

（3）设计计算过程对于给定的的生产任务，即单位时间处理的原料量F A (kmol/h) 以及原料的组成c A0(kmol/m 3)达到产品要求x Af 及辅助生产时间t ’,动力学方程等，均做给定的条件。

化学反应工程网上作业四套答案全

作业名称：2015年春季网上作业2 出卷人：SA作业总分：100 通过分数：60起止时间：学员成绩：95标准题总分：100 标准题得分：95详细信息：题号:1 题型:单选题（请在以下几个选项中选择唯一正确答案）本题分数:5内容:图形:A、B、C、D、标准答案:B学员答案:D本题得分:0题号:2 题型:单选题（请在以下几个选项中选择唯一正确答案）本题分数:5内容:对简单不可逆二级反应，根据要求的处理量、初浓度和转化率，所需的（）反应器体积最小。

A、间歇釜B、平推流C、全混流D、循环反应器（β=1）标准答案:B学员答案:B本题得分:5学员答案:D本题得分:5题号:6 题型:单选题（请在以下几个选项中选择唯一正确答案）本题分数:5内容:若一气固相催化反应过程，本征级数为n级。

当内扩散影响严重时，则其表观反应级数表现为（）。

A、n/2级B、 n级C、 (n+1)/2级D、(n+1)级标准答案:C学员答案:C本题得分:5题号:7 题型:单选题（请在以下几个选项中选择唯一正确答案）本题分数:5内容:下列不存在返混的反应器是（ )。

A、间歇釜B、流化床C、全混釜D、循环反应器标准答案:A学员答案:A本题得分:5题号:8 题型:单选题（请在以下几个选项中选择唯一正确答案）本题分数:5内容:图形:A、B、C、D、标准答案:A学员答案:A本题得分:5题号:9 题型:单选题（请在以下几个选项中选择唯一正确答案）本题分数:5内容:图形:A、B、C、D、标准答案:C学员答案:C本题得分:5题号:10 题型:单选题（请在以下几个选项中选择唯一正确答案）本题分数:5内容:在固定床反应器中进行气固催化反应，若床层出口端的内扩散效率因子比进口端小，则反应的级数可能（）。

A、等于1级B、小于1级C、大于1级D、不能判断标准答案:B学员答案:B本题得分:5题号:11 题型:单选题（请在以下几个选项中选择唯一正确答案）本题分数:5 内容:图形:A、B、C、D、标准答案:D学员答案:D本题得分:5题号:12 题型:单选题（请在以下几个选项中选择唯一正确答案）本题分数:5 内容:对串联反应A→P→S而言，必然存在最优反应时间使反应的（）最大。

化学反应工程作业答案

化学反应工程作业答案3-2 在等温间歇反应器中进行皂化反应325325CH COOC H NaOH CH CHCOONa C H OH +→+ 该反应对乙酸乙酯和氢氧化钠均为一致，反应开始时乙酸乙酯和氢氧化钠的浓度均为0.02mol/L ，反应速率常数为5.6L/（min ·mol ），要求最终转化率为0.95，试求当反应器体积为31m 、32m 时，所需的反应时间是多少？解： A B C D +=+A AB r kC C =⋅⋅ 设A 的转化率为A x ，B 的转化率为B x000A A A A A A n n n x n n --∆== 000B B BB B B n n n x n n --∆== ∵ 00A B n n = ， A B n n ∆=∆ ， ∴ A BC C =t=0Afx AA adx C r ⎰=020Afx AA A dx C k C ⋅⎰=01(1)A Af kC x --01A k C =169.6 min t 与反应体积无关。

∴31m 、所需反应时间均为169.6min3-3 在平推流反应器中进行等温一级反应，出口转化率为0.9，现将该反应移到一个等体积的全混流反应器中进行，且操作条件不变，问出口转化率是多少？解：对于平推流反应器： 1ln1Af k x τ=- 0Bv v τ= 对于全混流反应器： ''1Af Afx k x τ=- 0Rv v τ=∴ 1ln1Af x -='1Af Afx x -=2.3 ∴ 'Af x =0.6973-6 已知某均相反应，反应速率2,17.4A A r kC k ml ==/（mol ﹒min ），物料密度恒定为0.75g/ml ，加料流量为7.14L/min ，0A C =7.14mol/L ，反应在等温下进行，试计算下列方案的转化率各为多少？(1) 串联两个体积0.253m 的全混流反应器。

(0751)《化学反应工程》网上作业题及答案

[0751]《化学反应工程》第一次作业[论述题]计算题反应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12.6分钟，而在340K时达到同样的转化率仅需3.20分钟，求该反应的活化能E。

参考答案：E=29.06kJ/mol，详细计算过程见附件1253762549155.doc[论述题]简述全混流模型的基本特征。

参考答案：全混流模型，亦称理想混合模型或连续搅拌糟式反应器模型，是一种返混程度为无穷大的理想化流动模型。

它假定反应物料以稳定流量流人反应器，在反应器中，刚进人反应器的新鲜物料与存留在反应器中的物料瞬间达到完全混合。

反应器中所有空间位置的物料参数都是均匀的，而且等于反应器出口处的物料性质，即反应器内物料浓度和温度均匀，与出口处物料浓度和温度相等。

物料质点在反应器中的停留时间参差不齐，有的很短，有的很长，形成一个停留时间分布。

搅拌十分强烈的连续搅拌槽式反应器中的流体流动可视为全混流。

[填空题]1. 化学反应工程中的"三传一反”中的三传是指。

2．气―固相催化反应的内扩散模数（Thiele模数）Φ=(V p/S p)(k v/D eff)1/2，它是表征内扩散影响的重要参数，数值平方的大小反映了与之比。

3.对于反应aA+bB-->pP+sS，则rP =__ ___(-rA)。

4. 平行反应A-->P（主），A-->S（副）均为一级不可逆反应，若E主>E副，选择性Sp与_______无关，仅是_______的函数。

5. 平推流反应器内返混为_______。

6. 全混流反应器t=0时,E（t）=_______。

7. 阶跃示踪法测定停留时间分布对应曲线为_______。

参考答案：1.传质、传热、动量传递2．表面反应速率、内扩散速率3．p/a4．浓度温度5．零6．1/t m7． F(t)曲线第二次作业[论述题]计算题乙烯直接水合制乙醇可视为对乙烯的一级不可逆反应，在300℃，7.09Mpa下，k=0.09s-1，D eff=7.04�10-4cm2/s,采用直径与高均为5mm的圆柱形催化剂，求内扩散有效因子。

化学反应工程第一阶段在线作业

化学反应工程第一阶段在线作业作业要求本次在线作业是关于化学反应工程第一阶段的内容。

请根据以下要求完成作业：1.根据所学知识，选择一种化学反应，撰写一份关于该反应的报告；2.报告应包含以下内容：–反应方程式和反应条件；–反应动力学模型的建立和理论计算；–对反应器类型、反应条件等参数进行选择和设计；–反应器的热平衡计算；–反应过程中的能量平衡和物质平衡计算；–反应器的安全考虑和设计。

作业要求使用Markdown文本格式输出，并保证文档字数达到1200字及以上。

报告内容反应方程式和反应条件选择一种化学反应，首先需要确定反应方程式和反应条件。

反应方程式描述了反应物和生成物之间的转化关系，而反应条件则包括温度、压力、反应物浓度等参数。

例如，我们选择了以下反应方程式：A +B → C反应条件为温度300 K，压力1 atm，反应物A和B的初始浓度分别为1 mol/L。

反应动力学模型的建立和理论计算在反应动力学模型的建立中，需要确定反应的速率常数和反应级数。

速率常数描述了反应速率与反应物浓度的关系，而反应级数则描述了反应速率与反应物浓度的指数关系。

假设选择以下反应动力学模型：rate = k * [A]^1.5 * [B]^0.5其中，k为速率常数，[A]和[B]分别为反应物A和B的浓度。

通过对反应动力学模型进行理论计算，可以得到反应速率表达式和速率常数的数值。

反应器的选择和设计根据反应的特性和反应条件，需要选择合适的反应器类型和反应条件。

常见的反应器类型包括批量反应器、连续流动反应器和半连续流动反应器等。

在选择反应器类型后，还需要设计合适的反应条件，包括反应温度、压力、物料流量等参数。

这些参数的选取需要考虑反应速率、反应物的物理化学性质以及反应器的操作限制等因素。

反应器的热平衡计算在反应器设计中，热平衡计算是一个重要的步骤。

热平衡计算包括计算反应过程中的热量变化和热量平衡。

热量变化可以通过计算反应物和生成物的焓变来得到，而热量平衡则需要考虑反应器的散热和产热情况。

化学反应工程作业解答

本题若用PFR及CSTR模型计算时，物料出口中A组分的转化率是多少?
解
1凝集流模型：
时间t/min
c/kg·m-3
F(t)
0
0
0
0
0
0
10
3
0.125
0.5
0.125
0.0625
20
6
0.375
0.667
0.25
0.16675
30
5
0.5833
0.75
0.2083
0.156225
40
4
0.75
0.8
解:阶跃法求停留时间分布规律c0=0.5kgm-3
t/min
c/kg·m-3
∑c
F(t)
E(t)
0
0
0
0
0
0
0
2
0.05
0.05
0.1
0.05
0.2
0.4
4
0.11
0.16
0.22
0.06
0.48
1.92
6
0.2
0.36
0.4
0.09
1.08
6.48
8
0.31
0.67
0.62
0.11
1.76
14.08
解
17.已知常压气相反应
动力学方程为，试用下列三种方式表达动力学方程：
(1)组分分压；
(2)组分摩尔分率；
(3)组分初始浓度和A的转化率。
解
19.均相气相反应A→3P，服从二级反应动力学。在0.5MPa、350℃和V0=4m3hr-1下，采用—个25mm内径，长2m的实验反应器，能获得60％转化率。设计一个工业平推流反应器，当处理量为320m3hr-1，进料中含50%A，50%惰性物料时，在2.5MPa和350℃下反应，为获得80%的转化率．求需用25mm内径，长2m的管子多少根?这些管子应并联还是串联？

《化学反应工程》作业考核试题

D.反应器的类型可能直接影响到一个化学反应的产物分布
9.当前用于描述气—液两相流相间传质的模型有按非稳态扩散处理模型，如()
A.双膜模型
B.溶质渗透模型
C.溶剂渗透模型
D.表面更新模型
10.理想反应器是指
A.完全混合反应器
B.釜式反应器
C.管式反应器
D.活塞流反应器
三、判断题(共10道试题,共20分)
A.物理吸附
B.化学反应
C.化学吸附
D.质量传递
28.非理想流动反应器的方差随偏离平推流反应器的程度而_______。
A.减少
B.增大
C.先增大后减少
D.不变
29.下列属于均相反应的是（）
A.乙酸乙酯水解
B.CuO的还原
C.加氢脱硫
D.电石水解
30.气—固相催化反应的内扩散模数的大小可判别内扩散的影响程度，内扩散模数愈小，内外浓度愈近于（）
1.间歇釜式反应器操作的优化分析是以单位操作时间的产率最大、生产经费最低为目标进行优化的。（）
A.错误
B.正确
2.平推流管式反应器t=t平均时，E（t）=无穷。（）
A.错误
B.正确
3.对于绝热操作的放热反应，最合适的反应器为平推流反应器。（）
A.错误
B.正确
4.当微孔孔径小于分子的自由程0.1um时，分子与孔壁的碰撞机会超过了分子间的相互碰撞，而成为扩散阻力的主要因素，这种扩散为分子扩散。（）
C.材料节省
D.结构简单
8.对于化学反应的认识，下面正确的是()
A.化学反应的转化率、目的产物的收率仅与化学反应本身和使用的催化剂有关系
B.化学反应的转化率、目的产物的收率不仅与化学反应本身和使用的催化剂有关，而且还与反应器内流体的流动方式有关

《化学反应工程》2020年秋季学期在线作业(三)答卷

答案:A
9.乙苯在催化剂上脱氢生成苯乙烯，经一段时间反应后，苯乙烯生成量不再增加，但乙苯仍大量存在，表明这是一个（）反应。
A.慢速
B.可逆
C.自催化
D.不可逆
答案:B
10.题目和选项如下图所示：
{图}
A.A
B.B
C.C
D.D
答案:C
二、判断题 (共 10 道试题,共 50 分)
A.理想的间歇式反应器和全混流反应器的理想的内涵是一样的，都是反应器内温度和组成处处相同
B.理想的间歇式反应器和全混流反应器的理想的内涵是不一样的，虽然都是反应器内温度和组成处处相同，但前者随着时间的变化温度和组成可能都发生变化，而后者则不随时间变化
C.平推流和全混流反应器都是连续流动式反应器，前者的返混为零，后者为无穷大
A.中间物种的浓度低
B.中间物种的寿命短
C.中间物种虽然具有正常化合物的结构和性质，但由于仪器灵敏度的原因难以进行检测
D.中间物种往往不具有正常化合物的结构和性质
答案:C
5.测定停留时间分布常用的方法有脉冲示踪法和阶跃示踪法，关于这两种方法，下列描述错误的是（）。
A.这两种方法都是物理示踪法
《化学反应工程》2020年秋季学期在线作业（三）
试卷总分:100 得分:100
一、单选题 (共 10 道试题,共 50 分)
1.判断：全混流反应器不可以用于反应动力学方程式的测定。
A.正确
B.错误
答案:B
2.轴向分散系数与扩散系数，下面论述错误的是（）。
A.两者实质上是相同的，都符合Fick定律
D.平推流与全混流串联在一起的反应器

化学反应工程作业..

49. 现有一有效容积为0.75m 3的搅拌釜反应器，其内设置有换热面积为5.0m 2的冷却盘管。

欲利用改反应器来进行A →R 的一级不可逆的液相反应，其速率常数)(9.5525exp 100788.119-⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⨯=h T k ，反应热molA J H r /20921)(=∆-，原料液中A 的浓度l mol C A /2.00=，但不含反应产物R 。

此原料液的密度ρ=1050g/l ；定压比热929.2=P C （J/g ·℃）。

要求原料液的进料流率为h m v /33=，反应器出口的反应液中l mol C A /04.0=。

总传热系数U=209.2（KJ/m 2·h ·℃）。

所用的冷却介质的温度为25℃。

试求满足上述反应要求所需的反应温度以及料液的起始温度T 0。

解： 50.(CH3CO)2 (A) + H 2O(B)2CH 3COOH(C)乙酸酐发生水解，反应温度25℃，k=0.1556min -1，采用三个等体积的串联全混流釜进行反应，每个釜体积为1800 cm 3，求使乙酸酐的总转化率为60%时，进料速度0v 。

解：51.串联全混流反应器进行一级不可逆反应，假定各釜容积、温度相同，,9.0,10),(92.0301===-A x h m h k γ试计算N 为1，2，3的反应有效容积，如不考虑非生产性操作时间的条件下分批式反应器的有效容积。

解：52.应用两个按最优容积比串联的全混流釜进行不可逆的一级液相反应，假定各釜的容积和操作温度都相同，已知此时的速率常数k=0.92h -1，原料液的进料速度0v =10m 3/h ，要求最终转化率=A x 0.9，试求V 1、V 2和总容积V 。

解：对于一级不可逆反应应有21010111)1(1)1(1)1(A A A A A A A x kC x kC x x r -=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-∂∂=∂-∂代入⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡----=∂-∂+-i A i A i A iA iA iA r r x x x r ,1,1,,,,111)1(得 ⎥⎦⎤⎢⎣⎡----=-)1(1)1(11)1(1102001210A A A A A A A A x kC x kC x x x kC整理得 022121=+-A A A x x x∵9.02=A x ， ∴6838.01=A x ∴)(35.2)6838.01(92.06838.0)1(111h x k x A A =-=-=τ)(5.233101m v V ==τ)(35.2)9.01(92.06838.09.0)1(2122h x k x x A A A =--=--=τ)(5.233202m v V ==τ总容积)(47321m V V V =+=53. 用两串联全混流反应器进行一个二级不可逆等温反应，已知在操作温度下,10,30.2),(92.03030113h m v m kmol C h kmol m k A ===--要求出口x A =0.9，计算该操作最优容积比)(21V V 和总容积V 。

化学反应工程在线作业

1(5.0分)对于一级恒容和一级变容不可逆反应，下面叙述正确的是( )。

∙C)在同一间歇式反应器内、在同样条件下进行反应，反应的转化率是一样的2(5.0分)关于反应级数，下述正确的是（）。

∙C)反应级数不能大于3，但可以是小数3(5.0分)对于连续流动式反应器，下述说法正确的是（）。

∙C)空时并不完全等价与反应时间，能够表示连续流动式反应器的处理能力4(5.0分)对于一个串联反应，目的产物是中间产物，最适宜的反应器是（）。

∙B)平推流反应器5(5.0分)关于扩散，下面认识错误的是（）。

∙D)扩散阻力的大小，与催化剂孔道的复杂程度有关6(5.0分)固定床微分反应器与积分反应器的最主要区别在于：∙B)转化率更小7(5.0分)对于气固相催化反应的反应机理难以确定的主要原因，错误的是（）。

∙C)中间物种虽然具有正常化合物的结构和性质，但由于仪器灵敏度的原因难以进行检测8(5.0分)对于多孔催化剂催化的气固相催化反应的速率，下述正确的是（）。

∙C)反应速率不仅会受到反应物吸附、产物脱附速率的影响，还有可能受到孔内扩散速率的影响9(5.0分)关于物理吸附和化学吸附，下列认识正确的是（）。

∙C)化学吸附具有选择性，物理吸附无选择性10(5.0分)宏观流体和微观流体是流体凝集态的两种极端形式，流体的凝集态不同，对反应结果一般有明显的影响，但对于（）是例外。

∙B)在平推流反应器内进行反应二、判断题11(5.0分)全混流反应器的特点是其中物料的温度和浓度均一而且不随时间而变，并且等于反应器出口物料的温度和浓度。

A) 正确12(5.0分)对于具有相同速率常数的一级恒容和一级变容不可逆反应，不论在何种反应器中进行，在相同的操作条件下，这两种反应的转化率均是一样的。

B) 错误13(5.0分)对于在平推流反应器中进行的平行反应，反应的瞬时收率和总收率始终是相等的。

B) 错误14(5.0分)对于平行反应，高的反应物浓度有利于级数高的反应。

（完整版）化学反应工程作业答案

（完整版）化学反应⼯程作业答案3-2 在等温间歇反应器中进⾏皂化反应325325CH COOC H NaOH CH CHCOONa C H OH +→+ 该反应对⼄酸⼄酯和氢氧化钠均为⼀致，反应开始时⼄酸⼄酯和氢氧化钠的浓度均为0.02mol/L ，反应速率常数为5.6L/（min ·mol ），要求最终转化率为0.95，试求当反应器体积为31m 、32m 时，所需的反应时间是多少？解： A B C D +=+A AB r kC C =?? 设A 的转化率为A x ，B 的转化率为B xB B BB B B n n n x n n --?== ∵ 00A B n n = ， A B n n ?=? ，∴ A BC C =t=0Afx AA adx C r ?=020Afx AA A dx C k C ??=01(1)A Af kC x --01A k C =169.6 min t 与反应体积⽆关。

∴31m 、所需反应时间均为169.6min3-3 在平推流反应器中进⾏等温⼀级反应，出⼝转化率为0.9，现将该反应移到⼀个等体积的全混流反应器中进⾏，且操作条件不变，问出⼝转化率是多少？解：对于平推流反应器： 1ln1Af k x τ=- 0Bv v τ= 对于全混流反应器： ''1Af Afx k x τ=- 0Rv v τ=∴ 1ln1Af x -='1Af Afx x -=2.3 ∴ 'Af x =0.6973-6 已知某均相反应，反应速率2,17.4A A r kC k ml ==/（mol ﹒min ），物料密度恒定为0.75g/ml ，加料流量为7.14L/min ，0A C =7.14mol/L ，反应在等温下进⾏，试计算下列⽅案的转化率各为多少？(1) 串联两个体积0.253m 的全混流反应器。

（1） 0R v v τ==30.251027.14=35mm ，设转化率为12,f f x x 12011(1)f A f x k C x τ=-?121(1)f f x x -=4.35 ?1f x =0.622∴ 101(1)A A f C C x =-=7.14×（1-0.622）=2.7mol/L 22221221(1)(1)f f A f f x x k C x x τ=--=1.64∴ 20.467f x = 12(1)Af A f C C x =-=1.44 ∴ 0(1)0.80Af A Af Af C C x x =-?= （2） 00.2510007.14R V V τ?===35min 12011(1)f A f x k C x τ=-?121(1)f f x x -=4.35 ?1f x =0.622 ∴ 101(1)A A f C C x =-=7.14×（1-0.622）=2.7mol/L 2212211.64(1)(1)f f A f f x x k C x x τ=?=--∴20.62f x =12(1)Af A f C C x =-=2.7×（1-0.62）=1.026∵0(1)Af A Af C C x =-∴ 0.856Af x = （3） 00.2510007.14R v v τ?===35min 1011(1)f A f x k C x τ=?-1f x =0.813∴ 101(1)A A f C C x =-=7.14×(1-0.813)=1.3422121(1)f A f x k C x τ=-?222(1)f f x x -=0.816∴ 2f x =0.347∴ 12(1)Af A f C C x =-=1.34×（1-0.347）=0.875 ∵0(1)∴ 0.877Af x = （4） 35min τ=1011(1)f A f x k C x τ=?-1f x =0.813101(1)A A f C C x =-=1.342121(1)f A f x k C x τ=?-2f x 0.449∴ 12(1)Af A f c C x =-=1.34×（1-0.449）=0.738 ∵0(1)Af A Af C C x =-0.897Af x =3-7 液相⾃催化反应A →P,反应速率23,10/()A A p r kc c k m kmol s -==?，进料体积流量300.002/,V m s =进料浓度3002/,0.01A p c kmol m c ==。

化学反应工程-第一次作业

1-1 用化学计量系数矩阵法确定下列反应系统有多少独立反应并写出一组独立反应。

2C 2H 4+O 2=2C 2H 4OC 2H 4+3O 2=2CO 2+2H 2O2C 2H 4O+5O 2=4CO 2+4H 2O根据01=∑=ni i ji A V 有：⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡442-5-02203-1-0021-2-⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡O H CO O H C O H C 2242242=0化学计量系数矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡442-5-02203-1-0021-2-~⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡------442500*********~⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡------442504425022031~⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡----000004425022031系数矩阵的秩为2，即有2个独立反应。

⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡----000004425022031⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡O H CO O H C O H C 2242242=0可得出独立反应方程为：C 2H 4+3O 2=2CO 2+2H 2O5O 2+2C 2H 4O=4CO 2+4H 2O1-2 用原子矩阵法确定下列反应系统的独立反应数，并写出一组独立反应。

（1）CO 、CO 2、H 2、H 2O 、CH 3OH 、CH 3OCH 3（2）H 2S 、O 2、SO 2、H 2O 、S解：（1）根据原子守恒方程01=∆∑=l k k ik N β （i=1……n ）0642200111021210011333222=⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡∆∆∆∆∆∆⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡OCH CH OH CH O H H CO CO N N N N N N H O C ，原子系数矩阵：⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡3211001-01010311-001~3211001-010********~642200111021210011可知原子系数矩阵的秩为3，独立反应数=物质数-秩数=3个。

(完整版)化学反应工程习题

（3）若反应仍在CSTR单釜中进行，而VR仍为1l，则反应所能达到的转化率为多少？
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18、有一等温二级不可逆液相反应，其动力学方程式为rAkC2A，已知293K时反应速度常
数k为10 m3/kmol.h，反应物A的初始浓度CA0为0.2kmol/m3，加料速率V0为2 m3/h，试比较下列理想反应器组合方案的出口转化率。
其它条件不变，出口处转化率应为多少？
12、在管式反应器中进行一裂解反应A=R+S，实验测得该反应为一级不可逆反应，其动力
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学方程式为rAkPPA（mol/m.s），若反应在P=101.3 10 Pa，T=546K的条件下进行，反应速度常数kP=7.75 10-6mol / m3.s.Pa，试计算：
7、一级可逆反应A = R在等温下进行。已知CA0= 500mol/m3，CR0= 0。若该反应在一间歇反应器中进行，且在反应温度下xAe0.667。经480 s后测得xA0.333。（1）试确定此
反应的动力学方程；（2）计算xA分别达到0.6和0.65所需的反应时间；（3）比较计算结果，你有什么体会？
1）、两个有效体积均为2 m3的PFR反应器串联；
2）、一个PFR反应器后串联一个CSTR反应器，二者有效体积均为2 m3；
反应开始时，系
统中含丁烷为116kg，当反应完成50%时，丁烷分压以235.4×103Pa/s的速率发生变化，试求下列项次的变化速率：（1）乙烯分压；（2）H2的摩尔数；（3）丁烷的摩尔分率。
5、某溶液反应：A+B C，开始时A与B摩尔数相等，没有C，1小时后A的转化率为75%，当在下列三种情况下，2小时后反应物A尚有百分之几未反应掉？
始时没有醋酸存在，各釜反应均在150℃下进行，此时反应速率常数k=0.0806min-1，转化率达到90%，求：（1）若为单釜操作时，所需反应器有效容积为多少？（2）若为多釜串联操作时，已知各釜反应器容积为单釜操作时有效容积的1/10，则需几个