内容发布更新时间 : 2025/8/3 9:55:12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描述反应速率之比。
常压下，在钒催化剂上进行SO2氧化反应，原料气组成为7%O2
及82%N2。试计算转化率为80%时的最佳温度。二氧化硫在钒催化剂上氧化的正反应活化能为，化学计量数等于2，反应式为：
其平衡常数与温度的关系为：
该反应的热效应。
解：（1）求出转化率为80%时各组分的分压： 以100mol为基准
x SO2 O2 SO3 N2 ∑ 0 0 7= ×=
（2）求与上述组成对应的平衡常数KP值：
(3)求平衡温度Te
(4)利用（）式求逆反应活化能值
(5)利用（）式求最佳温度TOP
在一恒容反应器中进行下列液相反应：
式中rR,rD分别表示产物R及D的生成速率。反应用的原料为A与B的混合物，其中A的浓度为2kmol/m3，试计算A的转化率达到95%时所需的反应时间。
解：反应物A的消耗速率应为两反应速率之和，即
利用（）式
积分之
在催化剂上进行三甲基苯的氢解反应：
反应器进口原料气组成为%H2,%三甲基苯。在及523K下等温反应，当反应器出口三甲基苯的转化率为80%时，其混合气体的氢含量为20%，试求： （1） （1） 此时反应器出口的气体组成。 （2） （2） 若这两个反应的动力学方程分别为：
则出口处二甲基苯的生成速率是多少？
解：以100mol为计算基准，设X为三甲基苯的转化率，Y为生成的甲苯摩尔数。 （1） （1） 用物料衡算求出口气体组成： 组分名称 三甲基苯(A) 氢（B） 二甲基苯(C) 甲烷(D) 甲基苯（E） ∑ X=0时 0 0 0 X=时 （1-X） +Y Y 由题给条件可知，混合气中氢的含量为20%，所以有： 解得Y=（甲苯量）
生成的二甲基苯量：×生成的甲烷量：×+= 剩余的三甲基苯量：×（）= 氢气含量为：20kmol
故出口尾气组成为：三甲基苯%，氢气20%，二甲基苯%，甲烷%，甲基苯%。 （2） （2） 由题给条件可知，三甲基苯的出口浓度为：
在210℃等温下进行亚硝酸乙脂的气相分解反应：
该反应为一级不可逆反应，反应速率常数与温度的关系为
，若反应是在恒容下进行，系统的起始总压为，采用的是纯亚硝酸乙脂，试计算亚硝酸乙脂分解率为80%时，亚硝酸乙脂的分解速率及乙醇的生成速率。
若采用恒压反应，乙醇的生成速率又是多少？
解：（1）恒容过程，其反应式可表示为：
反应速率式表示为：
设为理想气体，反应物A的初始浓度为：
亚硝酸乙脂的分解速率为：
乙醇的生成速率为：
（2）恒压过程，由于反应前后摩尔数有变化，是个变容过程，由（）式可求得总摩尔数的变化。
由于反应物是纯A，故有：yA0=1。 由（）式可求得组分的瞬间浓度： 乙醇的生成速率为：
甲烷与水蒸气在镍催化剂及750℃等温下的转化反应为：
原料气中甲烷与水蒸气的摩尔比为1：4，若这个反应对各反应物均