李绍芬版反应工程答案

内容发布更新时间 : 2025/8/21 5:06:49星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

已知在Fe-Mg催化剂上水煤气变换反应的正反应动力学方程为:

式中yCO和yCO2为一氧化碳及二氧化碳的瞬间摩尔分率,压力及700K时反应速率常数kW等于。如催化剂的比表面积为30m2/g,堆密度为cm3,试计算: (1) (1) 以反应体积为基准的速率常数kV。 (2) (2) 以反应相界面积为基准的速率常数kg。 (3) (3) 以分压表示反应物系组成时的速率常数kg。 (4) (4) 以摩尔浓度表示反应物系组成时的速率常数kC。 解:利用()式及()式可求得问题的解。注意题中所给比表面的单位换算成m2/m3。

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:

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,且A和B的初始浓度均相等,即为l,故可把反应速率式简化,得

由()式可知

代入速率方程式

化简整理得

积分得

解得XA=%。

氨合成塔入口的气体组成为%NH3,%N2,%H2,%Ar及。该塔是在30MPa压力下操作。已知催化剂床层中某处的温度为490℃,反应气体中氨含量为10%(mol),试计算该处的反应速率。在Fe催化剂上氨合成反应速率式为:

逆反应的活化能。450℃时,且,490℃时,Kp可按下式计算:

注:m3为标准立方米。

解:题中给出450℃时的k2值,而反应是在490℃下,故首先要求出490℃时的k2值。

利用()试,求出频率因子A:

490℃的Kp值由题给公式计算出 求k1值:

求各组分的分压值:

各组分的分率及分压值为 NH3 N2 H2 10% pNH3=3MPa % % pN2= pH2= pAr+ CH4= Ar+ CH4 % 反应速率为:

下面是两个反应的T-X图,图中AB是平衡曲线,NP是最佳温度曲线,AM是等温线,HB是等转化率线。根据下面两图回答:

(1) (1) 是可逆反应还是不可逆反应? (2) (2) 是放热反应还是吸热反应? (3) (3) 在等温线上,A,D,O,E,M点中哪一点速率最大,哪

一点速率最小? (4) (4) 在等转化率线上,H,C,R,O,F及B点中,哪一点速

率最大,哪一点速率最小? (5) (5) 在C,R两点中,谁的速率大? (6) (6) 根据图中所给的十点中,判断哪一点速率最大?

解: 图 图

(1)可逆反应 可逆反应 (2)放热反应 吸热反应 (3)M点速率最大,A点速率最小 M点速率最大,A点速率最小

(4)O点速率最大,B点速率最小 H点速率最大,B点速

率最小

(5)R点速率大于C点速率 C点速率大于R点速率

(6)M点速率最大 根据等速线的走向来判断H,M点的速率大小。

在进行一氧化碳变换反应动力学研究中,采用B106催化剂进行试验,测得正反应活化能为,如果不考虑逆反应,试问反应温度是550℃时的速率比反应温度是400℃时的速率大多少倍?

解:从题中可知,反应条件除了温度不同外,其它条件都相同,而温度的影响表现在反应速率常数k上,故可用反应速率常数之比来

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