第二章 均相反应动力学
1、有一反应在间歇反应器中进行，经过8min 后，反应物转化掉80％，经过18min 后，转化掉90％，求表达此反应的动力学方程式。
2A
A min 18A0min 8A0A
A A0d d 2
19.019.0181)(21
8.018.081)(11kc t
c kc kc x x c kt =-=
-⋅==
-⋅=-⋅=
为假设正确，动力学方程
3、 在间歇反应器中有一级液相可逆反应P A ⇔，初始反应时C A0=0.5mol/L ，C P0=0
反应8min 后，A 的转化率为1/3，而平衡转化率是2/3，求此反应的动力学方程式。 解：p A A
C k C k dt
dC 21-=-
210021
22)1(k k x C x C C C K k k Ae A Ae A Ae Pe ==-===即
根据一级可逆反应积分式
1212121min 08664.08
2
ln 3
1
3
2ln 18ln
1-==
+∴+=-+=k k k k x x x k k t A
Ae Ae 121
1min 02888.0min 05776.0--==∴k k
P A p A A
C C C k C k dt
dC 02888.005776.021-=-=-
5、恒温恒容的气相反应A →3P ，其动力学方程为V
n k dt dn V r A A
A =-
=-1)(，在反应过程
中系统总压p t 及组分A 的分压均为变量，试推导
)(A t
p f dt
dp =的表达式。
解：A
t
A
A A
t
A A A A A
A
A A t A A t A A A t kp dt
dp RT p
k kc V n k dt dp RT dt dp RT dt dp RT dt dc r V n k dt dn v r dt
dp
dt dp p p p p p p p 221211(1)(22)(3)0
0======-=-=-=-=--=--=-+=得即
8、纯气相组分A 在一等温等容间歇反应器中按计量式P A 5.2⇔进行反应，实验测得如下
数据，
时间/min
0 2 4 6 8 10 12 14 ∝ 分压p A /MPa 0.1 0.08 0.0625 0.051
0.042
0.036
0.032
0.028 0.020
用积分法求此反应的动力学方程式。
解：由于当∞→t 时，02.0=A p 常数，因此假设为一级可逆反应。
）即，即，达到平衡时，020220
20220212
1212
10215
1
(5.125.25.125.25.210)(5.2101002
.02.02.0)02.01.0(5.2)(5.25.2A A A A A A A A A A A
Ae pe pe Ae
A A p p
A A
p p k p k p k p k p k p k p p k p k dt
dp k k p p k k RT p k RT p k MPa
p p p c k c k dt
dc p
A e -
=-=-+-=-⋅-=-
====∴
==-=-=-=-→∞
t
k
t
k p p p p p p p kt
p p kdt
p p dp A A A A A
A A p
p A A A A
A
A
A 220
000
000
5.1202
.008
.0ln 5.125
18.0ln 5151
ln
5.1251ln 5.125
10
==-=--=⎥⎦⎤
⎢⎣⎡--=--
1
11
22min 126.0min 0126.01581.05.121581.0--====k k k 即，斜率
)2.0(0126.05.120126.0126.0,0A A A p A A
p p dt
dp
c c dt dc -⨯=--=-
即
第三章 均相反应过程
1、液相一级等温反应在间歇釜中达到70%转化率需要12min ，若此反应移到同温度下平推流反应器和全混流反应器中进行时，所需要的空时和空速各为多少？
解：10011
min 0429.070
3
1
min
3.233
70
)7.01(1.07.0)
1()(min 083.012
1
1
min
12min 1.07.01ln 12111ln 111
ln
---==
=
∴==-⨯=
-=
=-====
====-=∴-=c
v A A
A A A f A A A c v BR A A
x k x kc x c r x c CSTR t PFR x t k x kt τδττδ中在空速中所需的空时在
3、液相反应在一间歇反应器中进行，反应速率如下表所示： C A /mol/L
0.1
0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
0.7
0.8
1.0
1.3
2.0
(-r A )/mol/(L.min) 0.1
0.3
0.5
0.6
0.5
0.25 0.10 0.06 0.05 0.045 0.042
（1） 若C A0=1.3mol/L ，，则反应时间为多少？
（2）
若反应移至平推流反应器中进行，C 0A =.5mol/L ，F A0=1000mol/h ，求x A0=0.30
时所需反应器的大小。
（3） 当C A0=1.2mol/l ，F A0=1000mol/h ，x A =0.75时，求所需全混流釜式反应器大小。
解：由)(~A A r c -表作出
A A c r ~)
(1
-曲线 （1）min
7.12045.005.03.02105.006.02.0212
106.01.025.05.06.0215.01.0?3.0,3.11111111111
0=+⨯⨯++⨯⨯+⨯+++++⨯⨯====----------）（）（）（用梯形法
BR Af A t L mol c L mol c
