化學(xué)反應(yīng)工程習(xí)題答案-展示頁
2025-01-27 00:51本頁面
【正文】 V θB+θA+θV=1 θv=1/(1+KBpB+KApA) ? r=k+θApB ? r=k+KApApB/(1+KBpB+KAPA) 習(xí)題 ? (4) 機理 : B+σ?Bσ Cσ?C+σ ? A+Bσ? Cσ (控制步驟 ) ? kaBpBθvkdBθB=0 θB=KBpBθV ? θC=KCpCθV θC+θB+θV=1 θv=1/(1+KBpB+KCpC) ? r=k+pAθB ? r=k+KBpApB/(1+KBpB+KCPC)} 習(xí)題 ? 解題要點 : nkr)()(吸附項推動力項?? 根據(jù)吸附項的冪可以確定有幾個活性點參加此控制反應(yīng) ? 根據(jù)吸附項中是否出現(xiàn)開根號 ,可以判斷是否有物質(zhì)解離 ? 根據(jù)推動力項中是否出現(xiàn)減號 ,可以判斷是否是可逆反應(yīng) ? 根據(jù)推動力項中反應(yīng)物出現(xiàn)的冪數(shù)可以確定參加反應(yīng)的物質(zhì)的數(shù)量 習(xí)題 ? 水蒸汽和一氧化碳變換反應(yīng) ? CO+H2O=CO2+H2 ? 在以 Fe3O4為主劑的催化劑上進(jìn)行的 Redox反應(yīng) .該反應(yīng)的機理為 : ? 氧化過程 : H2O+σ=Oσ+H2 ? 還原過程 : CO+Oσ=CO2+σ ? 在不同的溫區(qū) ,反應(yīng)的控制步驟可能發(fā)生變化 .試分別推導(dǎo) : ? (1) 過程為氧化步驟控制時的動力學(xué)方程 ? (2) 過程為還原步驟控制時的動力學(xué)方程 習(xí)題 ? (1)氧化步驟控制 ? 還原反應(yīng)采用擬穩(wěn)態(tài) : ? k2+pCOθOk2pCO2θV=0 ? θV=KpCO/(pCO2+KpCO) K=k2+/k2θO=pCO2/(pCO2+KpCO) ? r=k1+pH2OθVk1pH2 θO ? =(k1+KpH2OpCOk1pH2pCO2)/ (pCO2+KpCO) 習(xí)題 ? (2)還原步驟控制 ? 氧化反應(yīng)采用擬穩(wěn)態(tài) : ? k1+pH2OθVk1pH2θO=0 ? θV=pH2/(K1pH2O+pH2) K1=k1+/k1θO=K1pH2O/(K1pH2O+pH2) ? r=k2+pCOθOk2pCO2 θv ? =(k2+K1pCOpH2Ok2pCO2pH2)/ (K1pH2O+pH2) 習(xí)題 ? 在氧化鉭催化劑上進(jìn)行乙醇氧化反應(yīng)： ? C2H5OH (A) + (B) ? CH3CHO (L) + H2O (M) ? 乙醇和氧分別在兩類活性中心 ?1和 ?2上離解吸附，反應(yīng)機理為： ? C2H5OH + 2?1 = C2H5O?1 + H?1 ? O2 + 2?2 = 2O?2 ? C2H5O?1 + O?2 ? C2H4O + OH?2 + ?1 ? OH?2 + H?1 = H2O?2 + ?1 ? H2O?2 = H2O + ?2 ? 試推導(dǎo)該反應(yīng)的動力學(xué)方程式。 (2) 忽略逆反應(yīng)影響 ,反應(yīng) 120min后 ,乙醇的轉(zhuǎn)化率 。kmol) k2= 104 m3/(min 習(xí)題 ? 進(jìn)氣總濃度 : )/( 7 3mm olRTPC ??? 氨濃度 : CA=15%C= (mol/m3) ? 4NH3 + 5O2 + inert → 4NO + 6H 2O + inert ? nA0 nB0 ni0 nP0 nS0 ni0 t=0 ? nA nB ni0 nP nS ni0 t=t ? nA=nA0(1x) nB=nB0(b/a)nA0x ? nP=nP0+(p/a)nA0x ns=ns0+(s/a)nA0x ? 膨脹因子 : 當(dāng)每消耗 (或生成 ) 1mol反應(yīng)物 A(或產(chǎn)物 P)時 ,整 個物系總摩爾數(shù)的變化值 . abaspA)()( ?????習(xí)題 ? nt=n0+δAnA0x 0000( 1 ) ( 1 ) 0 .1 5 ( 1 )1 0 .0 3 7 5AAAAt A An x n x xp P y p P Pn n n x x??? ?? ? ? ???0000( 1 ) ( 1 ) 0 .1 5 ( 1 )1 0 .0 3 7 5AAAAA t A An x n xp P p P xC y CR T R T n R T n n x R T x??? ?? ? ? ? ???0 ( 1 0 . 0 3 7 5 )V V x??? 恒容反應(yīng) : P=P0(1+) ? 恒壓反應(yīng) : P=P0 ? 膨脹率 :當(dāng)反應(yīng)物 A全部反應(yīng)后 ,系統(tǒng)體積的變化率 : 001??? ??xAxAxAAVVV?? 以膨脹率表征變?nèi)莩潭葧r ,不但要考慮反應(yīng)的計量關(guān)系 ,還要考慮系統(tǒng)內(nèi)是否含有惰性氣體 ,而以膨脹因子表達(dá)時 ,與惰性物料是否存在無關(guān) . 00tAAAnn??????? ????習(xí)題 ? NO和 O2氧化為 NO2的反應(yīng)是一個三級反應(yīng) ,2NO+O2=2NO2,在 30℃ 及 1kg/cm2下測得其反應(yīng)速率常數(shù)為 kc= 104 L2/(mol2 (2)恒壓間歇反應(yīng)器中 ,分別寫出反應(yīng)轉(zhuǎn)化率對 pi,Ci,和體積 V的函數(shù) 。習(xí)題 ? 一個 75kg的人大約每天消耗 6000kJ熱量的食物 ,假設(shè)食物為葡萄糖 ,其反應(yīng)方程式為 : ? C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O ΔH=2816kJ如果人吸入的空氣中含 %、 O2 %，呼出的氣體中 CO2含量上升到 %、 O2含量降低到 %，請問人每千克體重代謝所消耗的空氣的速率。 習(xí)題 ? C6H12O6+6O2+inert=6CO2+ 6H2O+inert ? mol 79 79 t=0 ? mol (1x) 79 + 79 t=t ? 反應(yīng)前后 O2與 CO2摩爾數(shù)之和應(yīng)不變 ,則反應(yīng)后總摩爾數(shù)為 : ? 21/ 100= (mol) ? O2濃度 : (1x)/=% ? 則轉(zhuǎn)化率為 : x= ? 反應(yīng)需 O2: 6000/2816/ 6= (mol) ? 空氣消耗速率 : 習(xí)題 2 0 . 9 6 ( 1 ) 1 0 0 % 1 6 . 1 %2 0 . 9 6 ( 1 ) 7 9 0 . 0 4 2 0 . 9 6 2 0 . 9 6xx x x? ??? ? ? ? ?? 如果該題目改為 :人對反應(yīng)的水份不產(chǎn)生影響 .且不給出 CO2的出口濃度 ,則 : ? 重要知識點 : 關(guān)鍵組分的轉(zhuǎn)化率 0,0,AAAA nnnx?? 習(xí)題 ? 在 210℃ 等溫條件下 ,進(jìn)行亞硝酸乙酯的氣相分解反應(yīng) 2 5 3 2 H O NO NO CH CHO C H O H? ? ?該反應(yīng)為一級不可逆反應(yīng) ,反應(yīng)速率常數(shù)與溫度的關(guān)系為 : 14 377001 .3 9 1 0 e x p ( )gk RT? ? ?活化能 E的單位為 cal/mol,若反應(yīng)在恒容下進(jìn)行 ,系統(tǒng)起始狀態(tài)為 1at的純亞硝酸乙酯 ,試計算亞硝酸乙酯分解率為 80%時 ,亞硝酸分解速率及乙醇的生成速率 . 習(xí)題 ( 1 ) 0. 2( )1AxP P atx????2 5 3 2 50 . 5 0 . 5C H O N O N O C H C H O C H O H? ? ?34. 98 ( / )AAPC m ol mRT??? t (1x)
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