1.1 在银催化剂上进行甲醇氧化为甲醛的反应: 3222CH OHO2HCHO2H O 32222CH OH3O2CO4H O 进入反应器的原料气中,甲醇:空气:水蒸气=2:4:1.3(摩尔比),反应后甲醇的转化率达72%,甲醛的收率为69.2%。试计算 (1) 反应的选择性; (2) 反应器出口气体的组成。 解:(1)由(1.7)式得反应的选择性为: 0.629YS0.961196.11%X0.720 (2)进入反应器的原料气中,甲醇:空气:水蒸气=2:4:1.3(摩尔比),当进入反应器的总原料量为100mol 时,则反应器的进料组成为 组分 摩尔分率yi0 摩尔数ni0(mol) CH3OH 2/(2+4+1.3)=0.2740 27.40 空气 4/(2+4+1.3)=0.5479 54.79 水 1.3/(2+4+1.3)=0.1781 17.81 总计 1.000 100.0 设甲醇的转化率为XA,甲醛的收率为YP,根据(1.3)和(1.5)式可得反应器出口甲醇、甲醛和二氧化碳的摩尔数nA、nP 和nc 分别为: nA=nA0(1-XA)=7.672 mol nP=nA0YP=18.96 mol nC=nA0(XA-YP)=0.7672 mol 结合上述反应的化学计量式,水(nW)、氧气(nO)和氮气(nN)的摩尔数分别为: nW=nW0+nP+2nC=38.30 mol nO=nO0-1/2nP-3/2nC=0.8788 mol nN=nN0=43.28 mol 所以,反应器出口气体组成为: 组分 摩尔数(mol) 摩尔分率% CH3OH 7.672 6.983 HCHO 18.96 17.26 H2O 38.3 34.87 CO2 0.7672 0.6983 O2 0.8788 0.7999 N2 43.28 39.39 2 反应动力学基础 2.1 在一体积为4L 的恒容反应器中进行A 的水解反应,反应前 A 的含量为12.23%(重量),混合物的密度为1g/mL,反应物 A 的分子量为88。在等温常压下不断取样分析,测的组分A 的浓度随时间变化的数据如下: 反应时间(h) 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 CA(mol/L) 0.9 0.61 0.42 0.28 0.17 0.12 0.08 0.045 0.03 试求反应时间为3.5h 的A 的水解速率。 解:利用反应时间与组分A 的浓度变化数据,作出CA~t 的关系曲线,用镜面法求得t=3.5h 时该点的切线,即为水解速率。 切线的斜率为 0.760.125/ .6.1 mol l h 由(2.6)式可知反应物的水解速率为 0.125/ .dCArmol l hAdt 2.4 在等温下进行液相反应A+B→C+D,在该条件下的反应速率方程为: 1.50.50.8/minAABrCCmol l 若将 A 和 B 的初始浓度均为3mol/l 的原料混合进行反应,求反应4min 时 A 的转化率。 解:由题中条件知是个等容反应过程...