?P?2.解:
rPdCP2???rA2?CA?dCA ①分
对上式进行积分得
CP???2dCACA02?CA ①分
CA当CA?0时,产物P的浓度最大 ①分
∴
CP,max??202dCA?2ln2?1.386mol/l2?CA ②分
3.解:根据阿累尼乌斯公式
k?k0e?E/RT ①分
ln故
k1E11?(?)k2RT2T1 ①分
l/mol?s ①分 求得k2?6.633因为
CA0?CB0?4mol/l,且为等摩尔反应,故
dCAdt ①分
222?rA?kCACB?kCA?kCA0(1?xA)?? 在间歇反应器中所需的反应时间为:
xA?1CAdCA1111t??(?)??2?CA0CAkkCACA0kCA0(1?xA) ①分
带入得t?151s?2.5min ①分 此反应时间应等于在理想管式反应器中的停留时间,即??2.5min①分
v0?FA00.684??171l/minCA00.004 ①分
V??v0?171?2.5?428l?0.428m3 ①分
L?管长
V?35m2?/4D ①分
4.解:首先对实验数据进行一致性检验,此时应满足:
??0CAdt?M80?C0??100v00.8 ①分
?2t?05CAdt?[0?2(5?4?1)?4(3?5?2?0)]?1003 ①分
?∴实验数据的一致性检验是满足的。 ∵
???t2E(t)dt?t20 ②分
t?其中
V12??15(min)v00.8 ①分
5 0.03
0.75
10 0.05 5
15 0.05 11.25
20 0.04 16
25 0.02 12.5
30 0.01 9
35 0 0
由数据计算得如下表: ②分 t(min)
0
E(t)=CA/C0 0 2
tE(t) 0
??05t2E(t)dt?[0?2(5?16?9)?4(0.75?11.25?12.5?0)]?2633 ①分
22??263?(15)?38 ①分 ∴t???2?t2t2?38?0.169215 ①分
N?15.解:
??2?1?4.760.211 ①分
取N=4 ①分
CA11???0.047N4CA0(1?k?)[1?0.307(15/4)] ②分 CA?CA0(1?xA)?xA?1?
CA?1?0.047?0.953?95.3ê0 ①分

