第二章作业(课后答案)化学反应工程第四版

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1、C4H8C4H6H24848484624646( )( )()( ) ()()( ) ()( )A C HC HBC HC HHCC HC H2-5丁烯制丁二烯丁烯制丁二烯假设反应按如下步骤进行假设反应按如下步骤进行:（1）分别写出）分别写出A、C为控制步骤的均匀吸附动力学方程；为控制步骤的均匀吸附动力学方程；（2）写出）写出B为控制步骤的均匀吸附动力学方程，若反应物为控制步骤的均匀吸附动力学方程，若反应物和产物的吸附都很弱，问，此时反应对丁烯是几级反应。和产物的吸附都很弱，问，此时反应对丁烯是几级反应。48484848484644848484846448464622161648 (1)111

2、/ 1)231=4;C HC HnC HaC HidC HiniC HC HC HC HiC HC HC HC HC HC HC HHHPrk pkbpbpbpbpbpC HpppPK （，反反应应属属于于化化学学吸吸附附控控制制，根根据据平平衡衡近近似似假假设设：，由由4 4式式，又又由由表表面面反反应应的的化化学学平平衡衡：46246248484848462484846246465/ 1/C HHC HHC HC HPaC HadC HC HHpC HC HC HHpC HC HppPPPPKkbkkkk pppKrbppKbp 将将上上2 2、3 3、4 4、5 5条条件件代代入入1 1

3、式式，又又有有，并并令令，可可得得：（）（）（1）A为控制步骤为控制步骤464646464648484644648464648484822416146 (1)111/ 1)231=4;C HC HnC HdC HaC HiinC HiC HC HC HC HC HiC HC HC HC HC HHHC HPrkk pbpbpbpbpbpC HpppPpK （，由由题题设设知知反反应应属属于于的的脱脱附附控控制制，根根据据平平衡衡近近似似假假设设：，由由4 4式式，又又由由表表面面反反应应的的化化学学平平衡衡：4824648246482464646482484865/ 1/PC HHC HC H

4、HaC HadC HpHC HC HC HC HpHC HC HK PpPPPkbkkkk pKpprbpKpbp 将将2 2、3 3、4 4、5 5代代入入1 1式式，又又有有，并并令令，可可得得：（）（）（1）C为控制步骤为控制步骤4848484846464821C HC HC HC HC HC HC Hbpbpbp 由由48484621C HC HC HHrkkP 4646484822,=3;C HC HC HC HHHpppppP 反反应应属属于于化化学学反反应应控控制制，根根据据平平衡衡近近似似假假设设：，48462484646484648461212,1C HC HHC HC HC

5、 HC HC HC HC Hk pk ppkkbkk brbpbp 令令 ， 48464846246484648461C HC HHC HC HC HC HC HC HC Hkbpk bpprbpbp 将将上上2 2、3 3代代入入1 1式式，可可得得：（2）B为控制步骤为控制步骤48484848464648484846464848484846464848464648484484611,2;11,1C HC HC HC HC HC HC HC HC HC HC HC HC HC HC HC HC HC HC HC HC HC HC HCbpbpbpppppbpbpbpC HC Hbpbpb 由

6、由题题设设知知反反应应属属于于化化学学反反应应控控制制，根根据据平平衡衡近近似似假假设设：因因为为反反应应物物，产产物物吸吸附附都都很很弱弱，即即：所所以以，848C HHp所所以以反反应应对对与与丁丁烯烯，是是1 1级级反反应应。（2）丁烯反应级数判断）丁烯反应级数判断2-10 某氨合成催化剂还原后比表面积某氨合成催化剂还原后比表面积Sg=13.1m2/g，孔容，孔容Vg=0.082mL/g。气体混合物中。气体混合物中yNH3=0.09，yH2=0.57，yN2=0.19，yCH4=0.10，yAr=0.05，温度，温度400，压力，压力30.4MPa。催化剂的孔。催化剂的孔隙率隙率=0.5

7、0， ，曲折因子曲折因子=2.5。 已知计算分子扩散系数时，各组分的分子扩散体积如下：已知计算分子扩散系数时，各组分的分子扩散体积如下：氢氢6.12；氮；氮18.5；氨；氨20.7；甲烷；甲烷25.14；氩；氩16.2。求：求：(1)计入计入Knudsen扩散时，氨的有效扩散系数扩散时，氨的有效扩散系数Deff,NH3;(2)不计入不计入Knudsen扩散时，氨的有效扩散系数扩散时，氨的有效扩散系数Deff,NH3;解：解：17;40;16; 2;28; 7 .20)(; 2 .16)(;14.25)(12. 6)(5 .18)(;4 .30;15.63715.27340034223422 N

8、HArCHHNNHArCHHNMMMMMVVVVVMPaPKKT；又又带入数据得：带入数据得：由双分子扩散系数的经验公式得：由双分子扩散系数的经验公式得： 3331.750.52,22421/31/3110.001()/ ()、NHjNHjNHjTMMDcms jNHCHArpVV 32323433222,3232,3.14 10/ ;1.06 10/ ;3.21 10/ ;3.08 10/NHNNHHNHCHNHArDcms DcmsDcms Dcms 22332NHNH又又：322223313,;21322NHNHNHNHNHNNNNNNN 即CH4、Ar不参加反应，所以，不参加反应，所以