《化学反应工程》(朱炳辰 第四版)课后习题第二章 答案详解

DA,CH 4 0.0032
DA,Ar 0.0030
又
M NH 3 17; (V ) NH 3 20.7;
1
n
[
y j yAN j / NA ]
DAm
jA
DAj
yNH 3 0.09;
西南科技大学应化 0902
2011-10-31
1
n
[
y j yA
MA /M j ]
DAm
j A
DAj
pB
(3)
pB pC pA
K
p，pA＝
pB pC Kp
(4) rA＝1k＋aA pbAA－pKBkdppACb＋A pbKBBpppCB
（c）
(1) rB＝rdB raB＝kdB B kaB pB0
(2)
＝ 0 1＋bA
1 pA＋bB
pB*
,
＝
bB
p B
B 1＋bA pA＋bB
p B
(3)
pB* pC pA
K
p，pB＝
K
p pA pC
(4)
rA＝
kdBbB
K p pA pC
－kaB
pB
1＋bA pA＋bB
K p pA pC
（2）写出 b 为为控制步骤的均匀吸附动力学方程；
（b）
rA
k A
k 'B pc
kbA pA k ' bB pB pc 1 bA pA bB pB
பைடு நூலகம்
2-7
西南科技大学应化 0902
6.73.15 17
0.0764cm2
/
s
0.001T 1.75 ( 1 1 )
0.5
DAj ( p 0.101325)[(
MA Mj V)A (
V ) j ]2
DAj
0.2965
0.0588
1 Mj
2.746
V 1/3 2
0.5
j
DA,H2 0.0106
DA,N2 0.0032
DP
DP2
2
4
DP2
2.543105 1.5766 105 0.025
2.543105 1.5766105 1.0553 0.025
th(3
)
e 3 e 3
e 3 e 3
1
1
i
1
[ th(3i )
1
3i
]
1 [1
1
]
1.492
3 1.492
0.670 (1 0.223) 0.521
2011-10-31
解：由
dcA dt
k cA K cA
可得， ( K
k
1 . cA
1 k )dcA
dt
即，
K k
lnc A
1 k
cA
t
代入表格中数据有， K ln 1 1 (1.0 10.0) 7.45103
k 10.0 k
K ln 0.25 1 (0.25 10.0) 9.56103 k 10.0 k
1
n
yj yAN j / NA
n
y j 0.09
17 / M j
即 DAm
jA
DAj
jA
DAj
1 29.02 37.460 2.259 2.891 65.848
DAm
1 n ( y j y A N j,x / N A,x )
1
DAe
j A
DA, j
DKNH 3
65.848 1 78.937 0.0764
西南科技大学应化 0902
2011-10-31
《化学反应工程》教材 P75-76 作业参考答案
2-5 解：（1）分别写出 a、c 为控制步骤的均匀吸附动力学方程；
(a) (1) rA＝raA rdA＝kaA pA0 kdA A
(2)
0＝1＋bA
1 pA＋bB
pB
,
＝
bA
p A
A 1＋bA pA＋bB
2.543105[cm3 /(mol s)]
西南科技大学应化 0902
2011-10-31
C AS
p AS RT
101325
8.314 773
15 .766 (mol / m3 )
1.5766 10 5 (mol / cm3 )
VP
SP 0.5
6
kV C AS De ff
4
DP2
解之得，K=2.45 mol/ m3
k=1965 mol/( m3 .h)
2-10
解：(1)计入 Knudsen 扩散时，
ra
2Vg Sg
2 0.082 13.1104
1.252106
T=673.15 K； M NH3 17
Dk,NH3 9700ra
T M NH3
97001.252106
即：DAe
1 78.937
0.0127
Deff
DAe
0.5 0.0127 0.00254[cm2 / s] 2.5
(2)不计入 Knudsen 扩散时，
DAe
1 65.848
0.0152
De ff
DAe
0.5 0.0152 2.5
0.0034[cm2
/ s]
2-14 解：
rA
7.696
10
15
C
2 A
(
RT
)2
mol
/(g s)
7.696
10 15
8.314
2
773 2
10
12
C
2 A
3.1787
10
5
C
2 A
[
mol
/( g
s)]
k w 3.1787 10 5 [cm6 /(mol g s)]
kV P kw 0.8 3.1787105[cm3 /(mol s)]