新乡学院《化学反应工程》试题及答案

解：在间歇反应器中： t=CA0xAdxA-rA0 级反应：t=CjdXA=kC(x-x)，A0kA0A2A1t0〜0.9^=10t0.99-0.90.9〜0.99i 级反应：t=Cxj12dxA—A0kC(1-x)xA0A11 一 xtlnlAr，0〜=1-0.9—0.5k1 一 xtln1-0.9A20.9〜0.1-0.992 级反应： t=CA0xA2xA1dxAkC2(1-x)2A1〔1kCI1-xA0A21-xA2t0〜0.9t1dn5.在等温恒容条件下进行下列气相反应:ATR 其反应速率方程为—rAAVdt=kfA，试推导:化学反应工程》试题二、计算分析题1.在恒容条件下，反应 A+2B==R，原料气组成为 CA0=CB0=1OOkmol/m3,计算当 CB=20kmollm3 时，计算A0B0B反应转化率 xA、xB及各组分的浓度。AB解：在恒容条件下：xB=(CB0-CB)/CB0=0.8由 C-C=(C-C)/2 得到：C=2Okmol/m3=6Okmol/m3A0AB0BAxA=(CA0-CA)/CA0=0.4AA0AA02.在恒压条件下，反应 A+2B==R，原料气组成为 C=C=100kmol/m3,计算当 C=20kmol/m3时，反应A0B0B转化率 xA、xB及各组分的浓度。解:&B=(1-1-2)/2=-1;yB0=0.5n=n0(1+yB05BxB)=n0(1-0.5xB)在恒压条件下：V=V0n/n0=V0(1-0.5xB)000BCB=nB/V=nB0(1-xB)/[V0(1-0.5xB)]=CB0(1-xB)/(1-0.5xB)xB=8/9nA0-nA=(nB0-nB)/2xA=(nA0-nA)/nA0=(nB0-nB)/(2nA0)=(nB0-nB)/(2nB0)=0.5xB=4/93.串联-平行反应 A+B==R，A+R==S，原料中各组分的浓度为 CA0=2.0mol/L，CB0=4.0mol/L，CR0=CS0=0,A0B0R0S0在间歇反应器中恒容操作一定时间后，得到 CA=0.3mol/L，CR=1.5mol/L，计算此时组分 B 和 S 的浓度。AR解：在恒容条件下：△CA1=CB0-CB；△CA2=CS；CR=(CB0-CB)-CS；%・=△CA1+ACA2得到：CS=(CA0-CA-CR)/2=(2.0-0.3-1.5)/2=0.1mol/LCB=CB0-CR-CS=4.0-1.5-0.1=2.4mol/L4.在间歇反应器中进行等温 2 级、1 级、0 级均相反应，分别求出转化率由 0 至 0.9 所需的时间与转化率由 0.9 至 0.99 所需时间之比。1-0.91-0--=0.11-0.991-0.9假定原料组分为 50%A 和 50%惰性气体，气体为理想气体。解：(1)ndx,n(1 一 x)dx—A0A—k—A0AA—k(1X)VdtVdtA⑵6A=(2-l)/l=lyA0=06-在间歇反应器中进行等温二级反应 A==B，反应速率：-rA—0.01CAmo1/(L-s)当 CA0分别为】、5、10mol/L 时，分别计算反应至 CA=0.01mol/L 所需的时间。dC解：在间歇反应器中可视为恒容反应可视为：一才—0.01CA当 C=5mol/L 时，t=9950 当 C=10mol/L 时，t=9990s7试画出反应速率常数 k 与温度 T 的关系示意图。解：k—ke-—0RTE1lnk—lnk-—•0RTlnk 与 1/T 作图为一直d8某气相恒容反应在 400K 时的速...