第一章 绪论
1-1解：（1）反应的选择性为：
%11.969611.0720
.0629
.0====
X Y S （2）进入反应器的原料气中，甲醇：空气：水蒸气=2：4：1.3（摩尔比），当进入
反应器的总原料量为100mol 时，则反应器的进料组成为：
组分 摩尔分率y i0 摩尔数n i0(mol)
CH 3OH 2/（2+4+1.3）=0.2740 27.4 空气 4/（2+4+1.3）=0.5479 54.79 H 2O 1.3/（2+4+1.3）=0.1781
17.81 总计
1
100
设甲醇的转化率为X A ，甲醛的收率为Y P ，反应器出口CH 3OH 、CH 3CHO 和CO 2的摩尔数n A 、n P 和n c 分别为：
n A =n A0(1-X A )=7.672 mol n P =n A0Y P =18.96 mol n C =n A0(X A -Y P )=0.7672 mol
结合上述反应的化学计量式，H 2O （n W ）、O 2（n O ）和N 2（n N ）的摩尔数分别为：
n W =n W0+n P +2n C =38.30 mol n O =n O0-1/2n P -3/2n C =0.8788 mol
n N =n N0=43.28 mol
所以，反应器出口气体组成为：
组分 摩尔数（mol ） 摩尔分率%
CH 3OH 7.672 6.983 HCHO 18.96 17.26 H 2O 38.3 34.87 CO 2 0.7672 0.6983 O 2 0.8788 0.7999 N 2
43.28
39.39
1-3解：以100mol 进料为基准，并设x 和y 分别表示环氧乙烷和二氧化碳的生成量，根
据题目给的进料组成和化学计量关系列式：
O H C O H C 4224221
−→−+ (1)
O H CO O H C 22242223+−→−+ (2)
可列出下表：
组成 反应器进口/%
反应器出口/% C 2H 4 15 15-x-0.5y O 2 7 7-0.5x-1.5y
C 2H 4O 0 x CO 2 10 10+y H 2O 0 y Ar 12 12 N 2 56 56 由于反应器出口气出下面两个方程：
131.02100215=--
-x y x 及 048.02
1002327=-
-
-x y
x 解得：x=1.504mol y=0.989mol
乙烯的转化量为：1.504+0.989/2=1.999mol 所以，乙烯的转化率为：1.999/15=13.33% 环氧乙烷的收率为：1.504/15=10.03% 反应的选择性为：S=0.1003/.1333=75.24%
1-5解：由丁二烯氧化反应可知，反应过程中，反应混合物的总物质的量发生变化。如果
进料为100mol ，则由氮平衡可算出反应后混合气的量为：
mol 4.1031
.260
.27100=⨯
其中，正丁烯的量=103.4×0.017=1.758mol
丁二烯的量=103.4×0.0445=4.60mol 若以反应器进料为基准，则正丁烯的转化率
%1.7505.7758
.105.7=-=
X
丁二烯的收率
%4.6405
.706
.06.4=-=
Y
丁二烯的选择性
%75.85751
.0644.0==
=
X Y S
1-6解：
设原料的进料量为100Kg/h ，则有质量守恒，出反应器的量也为100Kg/h ，则出反应器的HCHO 为1.6Kg/h ，C 4H 6O 2为7.65Kg/h ：
转化率 %84%100106
.110=⨯-=
X 单程收率 %37.53%10030102
8665
.7=⨯⨯=y 总收率 %54.63%10030
6.11028665
.7=⨯-⨯=
Y 选择性 %54.63%100%
84%
37.53=⨯==X y S
第二章 均相反应动力学
2-3解：反应物A 的消耗速率应为两反应速率之和，即
)25.101(6.14.166.122
A A A A D R A C C C C r r R +=+=+=
由dt dC R A A -=得： )25.101(6.1A A A
C C dt
dC +=-
对上式积分：
⎥⎥⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎢
⎢⎣
⎡
+
+-+--=+--=⎰0025.101125.101)1(ln )1ln()125.1025
.101(6.10A A A A A C C A A C C X X dC C C t A A h t 3958.06
.16332.0==
2-4解：（1）由题意可将反应速率表示为:
D C B A 42+−→−+ B A C C kC r =
对于恒容过程，则有
L
mol C C L mol RT P C X C C C X C C A B A A A A B B A A A /10528.910382.244/10382.21023
10314.82.01013.02)1(3300
3
300000----⨯=⨯⨯==⨯=⨯⨯⨯==-=-=
当8.00=A X 时
L mol X C C A A A /10767.42.010382.2)1(430--⨯=⨯⨯=-=
