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[主观题]

积分法处理动力学数据 在等温恒容间歇反应器中,进行二特丁基过氧化物的气相反应: (CH3)3COOC(C2H3)3→C2H6

积分法处理动力学数据

在等温恒容间歇反应器中,进行二特丁基过氧化物的气相反应:

(CH3)3COOC(C2H3)3→C2H6+2CH3COCH3

简写为:

A→P+2S

实验用纯的二特丁基过氧化物,测得170℃时反应时间与系统总压的关系如下:

时间(min) 0.0 2.5 5.0 10.0 15.0 20.0

总压(mmHg) 7.5 10.5 12.5 15.8 17.9 19.4

试用积分法求该反应的级数和速率常数。

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第1题

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微分法处理动力学数据

以邻甲基环己烯甲醛为原料,异丙醇铝的苯溶液为催化剂,合成双烯210,反应如下:

邻甲基环己烯甲醛的起始浓度为2mol/L,在28℃等温条件下进行合成反应,测得反应时问t与邻甲基环己烯甲醛的转化率x数据如下:

时间(h)

0

3

6

9

12

转化率x

0

0.46

0.63

0.72

0.77

分别用微分和积分法确定反应速率方程式。

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第2题

恒容反应器中气相反应动力学研究 在一恒容反应器中,丁二烯发生如下气相二聚反应: 2C4H6→(C4H6)2 反应温

恒容反应器中气相反应动力学研究

在一恒容反应器中,丁二烯发生如下气相二聚反应:

2C4H6→(C4H6)2

反应温度为326℃,实验中测得系统总压力pt与时间t的关系列于下表。试根据表中所列数据建立反应的动力学方程。在该实验条件下可假设反应为不可逆的。

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第3题

假如催化剂是多孔的,反应在等温下进行,在转框式反应器中获得动力学数据列于下表: 粒径 反

假如催化剂是多孔的,反应在等温下进行,在转框式反应器中获得动力学数据列于下表:

粒径

反应物出口浓度

框子的旋转速度

测得的反应速率

1

1

3

3

1

1

3

1

1

试分析内外扩散阻力影响情况。

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第4题

等温下在实验室中用平推流反应器中测定反应A→P的速率。进料体积流量υ=1L/h,初浓度cA0=1mol/L,测得数据如下:

等温下在实验室中用平推流反应器中测定反应A→P的速率。进料体积流量υ=1L/h,初浓度cA0=1mol/L,测得数据如下:

反应器体积VR(l)

1

2

转化率xA

0.36

0.64

求:(1)该反应的动力学方程式;

(2)工业上采用PFR,cA0=2mol/L,若υ=1000L/h,xAf=0.75,求反应器体积。

(3)同条件(2),求CSTR的体积。

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第5题

在苯溶液中以碘作催化剂进行HI和环己烯的加成反应 该反应对各反应物为一级,在20℃下,I2的浓度为0.422×10-

在苯溶液中以碘作催化剂进行HI和环己烯的加成反应

该反应对各反应物为一级,在20℃下,I2的浓度为0.422×10-3kmol/m3时,间歇反应实验数据如表。环己烯初浓度为0.123kmol/m3,试问:这些数据是否符合上述的动力学特征?并计算反应速率常数。

时间(s)

0

150

480

870

1500

2280

HI浓度(kmol/m3)

0.106

0.099

0.087

0.076

0.062

0.050

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第6题

双曲型动力学方程参数估值 在固体催化剂上进行气相反应 C6H5CH3(T)+H2(H)→C6H6(B)+CH4(M) 600℃等温下进

双曲型动力学方程参数估值

在固体催化剂上进行气相反应

C6H5CH3(T)+H2(H)→C6H6(B)+CH4(M)

600℃等温下进行该反应,数据列于下表:

序号

rT×1010mol/(g·s)

pT

pH

pB

pM

frac{p_{T}p_{H}}{r_{T}}times10^{-8}

1

41.6

1

1

1

0

2.40

2

18.5

1

1

4

0

5.40

3

71

1

1

0

0

1.41

4

284

1

4

0

0

1.41

5

47

05

1

0

0

1.06

6

117

5

1

0

0

4.27

7

127

10

1

0

0

7.87

8

131

15

1

0

0

11.45

9

133

20

1

0

0

15.03

表中rT为甲苯转化速率,通过模型筛选,该反应动力学方程为

试计算600℃时的动力学参数k、KT、KB

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第7题

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在间歇反应器中,于15℃等温条件下采用葡萄糖淀粉酶进行麦芽糖水解反应,Km=1.22×10-2mol/L,麦芽糖的初始浓度为2.58×10-3mol/L,反应10min测得麦芽糖转化率为30%,试计算麦芽糖转化率达90%时所需的反应时间。

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第8题

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在充填催化剂的活塞流反应器中进行苯(B)氧化反应以生产顺丁烯二酸酐(MA)

这3个反应均为1级反应,反应活化能(单位为kJ/kmol)为:E1=70800,E2=193000,E3=124800,指前因子[单位为kmol/(kg·h·Pa)]分别为:A1=0.2171,A2=1.372×108,A3=470.8,反应是在1.013×105Pa和704K等温下进行,原料气为苯蒸气与空气的混合物,其中含苯1.8%(摩尔分数)。现拟生产顺丁烯二酸酐1000kg/h,要求其最终收率为42%,假设①可按等容过程处理;②可采用拟均相模型。试计算

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第9题

等温间歇反应器进行乙酸乙酯皂化反应,反应开始时乙酸乙酯和氢氧化钠的浓度均为0.02mol/L,二级反应速率常数为/5.6l/mol·min,要求转化率达到95%,2m³反应釜需要()min反应时间。

A.137.85

B.143.24

C.154.7

D.169.6

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第10题

H2和O2在绝热恒容容器中反应生成液态水,Q=0,W=0,∆U=0,∆S>0,∆H>0。()
H2和O2在绝热恒容容器中反应生成液态水,Q=0,W=0,∆U=0,∆S>0,∆H>0。()

A.错误

B.正确

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第11题

实验证实,某均相恒容反应的机理为由EB经H生成MA的两步连串反应: 已知:(1)每个阶段的反应物仅为一种物质;

实验证实,某均相恒容反应的机理为由EB经H生成MA的两步连串反应:

已知:(1)每个阶段的反应物仅为一种物质;(2)第一步、第二步分别为零级和二级反应。

443K下,反应式各物质的液相组成如下:

反应时间

t/min

液相组分(物质的量分数)
xHxMAxEB
0.

4.7

14.7

24.7

34.7

44.7

54.7

0

0.0170

0.0495

0.0802

0.1060

0.1265

0.1360

0

0.0005

0.0024

0.0120

0.0248

0.0515

0.0697

1.0000

0.9825

0.9481

0.9078

0.8692

0.8220

0.7942

试利用上述数据求出第一步和第二步的反应速率常数k1、k2

(提示:可根据物质H的速率方程来求。)

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