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（请给出正确答案）
由实验测得镍催化剂上苯气相加氢反应的反应速率常数k及苯的吸附平衡常数KB与温度的关系如下表所示。
T/K | 363 | 393 | 423 | 453 |
k/[mol/(g·h·MPa-1.5)] | 14.52 | 25.96 | 45.07 | 66.03 |
KB/MPa-1.5 | 1495 | 537.3 | 237.9 | 99.41 |
试求该反应的活化能及苯的吸附热。
答案
更多“由实验测得镍催化剂上苯气相加氢反应的反应速率常数k及苯的吸附平衡常数KB与温度的关系如下表所示。”相关的问题
第1题
苯(B)在钒催化剂上部分氧化成顺酐(MA)，反应为
这3个反应均为1级反应。实验测得反应器内某处气相苯和顺酐的浓度分别为1.27%和0.55%(均为摩尔分数)，催化剂外表面温度为623K，此温度下k1=0.0196s-1，k2=0.0158s-1，k3=1.98×10-3s-1，苯和顺酐的kGam均为1.0×10-4m3/(kg·s)。催化剂的颗粒密度为1500kg/m3，试计算反应的瞬时选择性并与外扩散无影响时的瞬时选择性相比较。
第2题
在工业镍催化剂上气相苯加氢反应，推导出速率方程为
式中，pB为苯的分压；pH为氢的分压；k为反应速率常数；KB为苯的吸附平衡常数。在实验室中测定了423K时的反应速率与气相组成的关系如表2.3所示，试求反应速率常数及苯的吸附平衡常数。
表2.3 423K下苯加氢反应速率 | |||
反应组分分压pi×103/MPa | 反应速率rB×103/[mol/(g·h)] | ||
苯 | 氢 | 环己烷 | |
2.13 2.42 3.81 5.02 5.80 13.90 10.70 9.85 9.02 7.95 6.46 4.73 4.01 3.30 | 93.0 85.5 78.0 86.8 79.6 84.0 80.6 89.3 88.1 86.9 86.3 92.4 92.5 92.2 | 4.29 11.50 17.20 7.65 13.90 1.92 7.47 1.93 2.78 4.24 6.48 4.76 2.34 3.20 | 18.1 19.0 27.0 30.9 35.2 42.4 39.6 40.8 36.5 35.7 33.8 30.4 29.7 26.3 |
第3题
颗粒外表面温度与浓度
在Al2O3为载体的Ni催化剂上进行苯气相加氢反应
C6H6+3H2→环-C6H12
催化剂为球形颗粒，直径为8mm，颗粒密度为0.9g/cm3，堆积密度为0.6g/cm3，反应物的质量流速为1500kg/(m2·h)。已知在反应器中某处反应物组成为1.2%C6H6，92%H2及6.8%环-C6H12气体温度为180℃，压力为0.10133MPa，反应速率为0.0195mol环-C6H12/(g(cat)·h)。试估算该处催化剂外表面温度及C6H6的浓度。
已知在给定温度、压力、混合气组成时气体的物理性质如下：
C6H6的扩散系数0.678cm2/s，气体混合物导热系数为0.7322kJ/(mol·℃)，混合气体黏度为1.161×10-5Pa·s，混合气体平均热容为37.24kJ/(mol·℃)，反应热为
(-△H)=213384J/mol。
第4题
物质的量比为
。H2的进料速率为1.386mol/s，已知aL=1.5cm2/cm3，kL=0.015cm/s，aS=200m2/kg，kLS=0.02cm/s，WS=0.1kg/m3，H2在甲苯中溶解的亨利常数为9.4，液相可视为全混流，气相可视为活塞流。反应过程的速率决定于氢从气液相界面处向液固相界面的传递。试求乙烯转化率为50%时所需的反应体积。
第5题
在氧化铝为载体的镍催化剂上，进行苯气相加氧反应以生产环己烷，即
C6H6+3H2→C6H12
催化剂为圆柱状，直径和高度均为8mm，颗粒密度为0.9g/cm3，堆积密度为0.6g/cm3，反应混合物以质量速度为1500kg/(m3·h)，通过反应器。已知在反应器的某一截面处，反应混合物组成为：C6H61.2%，H292%，环-C6H126.8%。气体温度为180℃，压力为0.10133MPa，反应速率为0.0195mol(环C2H12)/(g(cat)·h)，试计算该处催化剂外表面的温度和苯浓度。
根据给定的温度、压力及混合气组成，可以估算出反应气体的物理性质如下：苯的扩散系数D=0.678cm2/s，气体混合物导热系数λg=0.7322kJ/(m·h·℃)，混合气体黏度μ=1.161×10-5Pa·s，混合气体平均热容cp=37.24kJ/(kmol·℃)，反应热(-△H)=213384J/mol
第6题
在Ni催化剂上进行甲烷化反应
CO+3H2
CH4+H2O
由实验测得200℃时甲烷的生成速率及CO和H2的分压(
)的关系如下表所示。
pCO/MPa | 0.1013 | 0.1823 | 0.4133 | 0.7294 | 1.063 |
p_{H_{2}}/MPa | 0.1013 | 0.1013 | 0.1013 | 0.1013 | 0.1013 |
r_{CH_{4}}/[mol/(gcdotmin)] | 7.33×10-3 | 1.32×10-2 | 3.00×10-2 | 5.28×10-2 | 7.70×10-2 |
若该反应的动力学方程可用幂函数表示，试用最小二乘法求一氧化碳的反应级数及正反应速率常数。
第7题
环己烷是化工生产的重要原料，工业上用镍催化剂通过苯加氢而制得，其反应式为
C6H6+3H2
C6H12
反应温度在200℃以下，该反应可视为不可逆放热反应。假定在镍催化剂上有两类活性位：一类吸附苯和中间化合物，另一类只吸附氢，而环己烷则可认为不被吸附，其反应步骤为
若第(3)步为速率控制步骤，假定除苯和氢外，其他中间化合物的吸附都很弱，试推导动力学方程。
第8题
dP(mm) | 3.175 | 6.35 | 9.525 |
R【mol/(s·g(cat))】 | 4.85×10-4 | 4.01×10-4 | 3.54×10-4 |
为了减少固定床反应器的压降，克服粒内阻力，希望采用的最大颗粒直径为多少？
已知
(忽略热效应影响，反应能保证在50℃进行)
第9题
在实验室用机械搅拌釜25℃等温下进行亚油酸甲酯催化加氢反应实验，获得数据(见下表)。其中下标A代表氢，该反应为1级反应。
序号 | pA/MPa | c_{AL}^{*}/left(kmol/m^{3} right) | (-Re_{A})[kmol/left(m^{3}cdot minright)] | Ws/(kg/m3) | dp/μm |
1 | 0.303 | 0.007 | 0.014 | 3.0 | 12 |
2 | 1.82 | 0.042 | 0.014 | 0.5 | 50 |
3 | 0.303 | 0.007 | 0.0023 | 1.5 | 50 |
4 | 0.303 | 0.007 | 0.007 | 2.0 | 750 |
所用催化剂为球形，颗粒密度为2g/cm3。试计算
(1)本征反应速率常数；
(2)使用750μm催化剂时的液固相传质系数，设梯尔模数等于3；
(3)讨论强化操作的措施。
第10题
第11题
于1.479MPa和35℃等温下以直径为2×10-3cm的钯催化剂在机械搅拌釜内进行丁炔二醇(B)的加氢(A)反应
CH2OH—C≡C—CH2OH+H2→CH2OH—CH===CH—CH2OH
含氢摩尔分数为80%的气体进釜流量为5000m3(标准状态)/h。进釜的液体中丁炔二醇的浓度为2.5kmol/m3，流量为1m3/h。该反应对氢及丁炔二醇均为1级。假定液相呈全混流，气相为活塞流。催化剂密度为8kg/m3，试计算丁炔二醇转化率为90%时所需的反应体积。
数据：k=5×10-5m6/(mol·s·kg)，kLaL=0.277s-1，ρb=1.45g/cm3，kLS,A=kLS,R=6.9×10-4m/s，HA=56.8cm3(液)/cm3(气)。
