1-1在銀催化劑上進行甲醇的氧化反應：2C H OH O 2HCHO 2H O3 2 22C H O H 3O 2C O 4H O3 2 2 2進入反應器的原料氣中，甲醇：空氣：水蒸氣=2：4：1.3（摩爾比72%69.2%。試計算反應的選擇性；反應器出口氣體的組成。1-1.解：反應的選擇性為：Y 0.629S 0.9611 96.11%X 0.720=2：：1.（摩爾比100mol時，則反應器的進料組成為：、CH3CHOCO2、nPnC分別為：n nA0 A

(1xA

)7.672moln n YP A0

18.96moln nC A

(xA

Y)0.7672molP結合上述反應的化學計量式，H2（nW、O（n）和N（n）的摩爾數分別為：n n n 2n 38.30molW W0 P Cn n O O0

n 3nP 2

0.8788moln nN N

43.28mol所以，反應器出口氣體組成為：1-3.在銀催化劑上進行乙烯氧化反應以生產環氧乙烷，進入催化反應器的氣體組成（摩爾分數）為：CH %；O2 4

,7%;

10%;A12%；其余為N2 r 2反應器出口氣體中含（摩爾分數）為：CH .1%；O2 4

,4.8%。試計算乙烯的轉化率、環氧乙烷收率的反應選擇性。1-3解：100molxy題目給的進料組成和化學計量關系列式：CH 1O2 4 2

C2

O （1）4CH 3O2 4

2CO2

2

O（2）2可列出下表：由于反應器出口氣體中乙烯和氧的摩爾分數已知，所以可列出下面兩個方程：15xy

7x3y 20.131 及 2 2 0.048100x 100x2 2解得：x=1.504mol y=0.989mol乙烯的轉化量為：1.504+0.989/2=1.999mol所以，乙烯的轉化率為：1.999/15=13.33%環氧乙烷的收率為：1.504/15=10.03%反應的選擇性為：S=0.1003/.1333=75.24%1-5空氣及水蒸氣的混合氣體在磷鉬鉍催化劑上進行氧化脫氫，其主要反應為：1HCCHCH22

O 3 2 2

HCCHCH 2

HO2 20.2026MPa下進行。根據分析，得到反應前后的物料組成（摩爾分數）如下。組成組成反應前/% 反應后/% 組成反應前/% 反應后/%正丁烷0.630.61氮27.0020.10正丁烯7.051.70水蒸氣57.4462.07丁二烯0.064.45一氧化碳—1.20異丁烷0.500.48二氧化碳—1.80異丁烯0.130.00有機酸—0.20正戊烷0.020.02酮、醛—0.10氧7.170.64根據表中的數據計算正丁烯的轉化率、丁二烯的收率以及反映的選擇性。1-5解：由丁二烯氧化反應可知，反應過程中，反應混合物的總物質的量發生變化。如果進料為100mol，則由氮平衡可算出反應后混合氣的量為：27.0100 103.4mol26.1其中，正丁烯的量=103.4×0.017=1.758mol丁二烯的量=103.4×0.0445=4.60mol若以反應器進料為基準，則正丁烯的轉化率7.051.758X7.05丁二烯的收率4.60.06Y7.05

75.1%64.4%丁二烯的選擇性YS

0.644

85.75%X 0.7511-6.甲醛和乙炔在催化劑的作用下生成丁炔二醇。在滴流床反應器中進行，原料分離回收循環操作。某工廠生產中測的數據如下：反應器的甲醇含量為10%（質量分數，出反應器的甲醇含量為1.6%0，出口含量為7.65%計算此反應過程中的轉化率、選擇性、單程收率和總收率設原料的進料量為100Kg/h，則有質量守恒，出反應器的量也為100Kg/h，則出反應器的HCHO為1.6Kg/h，C4H6O2為7.65Kg/h：轉化率101.6X 100%8410單程收率

7.652y86 100%53.371030總收率

7Y 86

2100%63.54%101.630選擇性

y 53.37%S 100%63.54%X 84%解：A的消耗速率應為兩反應速率之和，即R rA R

2rD

1.6CA

16.4CA

1.6C

10.25C )A A由 R dCA dtdC 得 Adt

1.6

10.25C )A A對上式積分：1

10.25

(1X

1 )A 10.25C1.6t

CA(C CA0

10.25CA

)dC1

ln(1X

)lnA 1 1 10.25C

A00.6332 A0t 0.3958h1.6（1）由題意可將反應速率表示為:A2BC4D對于恒容過程，則有

r kC CC A BC AC

X )A0 A2C XB B0 A0 AP C A0

0.10130.2

2.382103mol/LA0 RT 8.3141031023C 4CB0 A

42.382103

9.528103mol/L當X 0.8 時A0C A

A0

)2.3821030.24.767104mol/LAC CB B

2C XA0

9.52810322.3821030.85.717103mol/LR r

kC CA

24.7641045.717103

5.447106mol/LR 4r 45.4471062.179105mol/LC（2）對于恒壓過程，是個變容反應過程，由（2.49）式可求得總摩爾數的變化 1412 t 2A 1A1反應物A的原始分率：

y A0 14

0.2由（2.52）式可求得轉化率為80%時的濃度：CC A

X A

2.3821030.8)

3.609104mol/LA 1

y XA A0

120.20.8C 2C X

9.528103

22.3821030.8C B0B 1

A0 Ay XA A0 A

120.20.8

4.331105mol/Lr kC CA A

23.0691044.3311053.126106mol/LR rC

3.126106mol/L2-8解：在初始濃度相同的條件下，有：kt kt11 22又X 0.5A

k

ERT則 X 0.9A代入數據，得

E98.074kJ/mol2-13解：對二級反應 ABPdC有 r A dt

kC CA

(C CA B0 A

C )A對上式積分

t 1k(C C B0 A0

ln(

1XB)1XAM

C CB0 A

1 時 C

2CC B0 A0A0k E 1 1當 ln 1 ( )

X 0.25

t 5.4103hk RT T T B1 12 2 11 1 t當ER( )ln 2 時 X

0.45 t

2.27102hT T t B2 21 2 1當 X 0.99 時 X 0.495 t 5.23102hA B3 3C