Федеральное агентство по образованию



Pdf көрінісі
бет5/26
Дата04.03.2020
өлшемі1,59 Mb.
#59569
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   26
Байланысты:
kinetics problem


Пример 5.
 Реакция  
  A B
2C
 
 
проводится  в  реакторе  идеального  смешения  объемом 0,8 м
3
.  Подача 
исходных  веществ  в  реактор  осуществляется  со  скоростями: 
4
A
8 10


 
м
3
/с  и 
4
B
4 10


 
м
3
/с.  Концентрации  веществ  в  потоке  рав-
ны: 
B,0
0,36
c

 кмоль/м
3

A,0
0,24
c

 кмоль/м
3
  и 
C,0
0
c

.  Константа  ско-
рости реакции 
2
4,1 10
k



с
–1
кмоль
–1
м
3
. Определить производительность 
системы по продукту. 
Р е ш е н и е
.  Кинетическое  уравнение  для  данной  реакции  второго 
порядка имеет вид: 
 
B,0
A,0
A,0
B,0
A,0
B,0
(
)
1
ln
(
)
c
c
x
kt
c
c
c
c
x




, где х — изменение концентрации. 
Определим концентрации исходных веществ на входе в реактор: 
 
4
A,0
4
4
0,24 8 10
0,16
8 10
4 10
c



 



 
 кмоль/м
3
,  
 
4
B,0
4
4
0,36 4 10
0,12
8 10
4 10
c



 



 
 кмоль/м
3
 
и среднее время пребывания веществ в реакторе: 
 
4
4
3
0
8 10
4 10
1,2 10




 
 


м
3
/с,  
 
3
0
0,8
666,7
1,2 10
V
t






 с. 
Тогда можно рассчитать изменение концентрации исходных веществ: 

 
44
 
3
1
0,12(0,16
)
4,1 10
666,7
ln
0,16 0,12
0,16(0,12
)
x
x







,  
 
0,12(0,16
)
2,96
0,16(0,12
)
x
x



,  
 
х 
= 0,106. 
Концентрации веществ на выходе из реактора: 
 
B
B,0
0,12 0,106 0,014
c
c
x

 


 кмоль/м
3
,  
 
A
0,16 0,106 0,054
c



 кмоль/м
3

 
C
B
2
2
2 0,106 0,212
c
c
x
  
 

 кмоль/м
3
.  
Производительность реактора по продукту реакции 
 
3
4
C
C 0
0,212 1,2 10
2,54 10
G
c









 кмоль/с. 
2.4.  ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ 
2.4.1. Кинетика односторонних реакций в 
закрытых системах 
1.  Для 
235
урана  период  полураспада  равен 7,13·10
8
 лет.  Рассчитайте 
константу  скорости  этого  процесса  и  определите,  за  сколько  лет 
содержание 
235
урана в образце уменьшится на 5 %. 
2.  Реакция  превращения  вещества  А  относится  к  реакциям  первого 
порядка. Начальная концентрация вещества А была равна 1 моль/дм
3
. За 
200 с  концентрация  вещества  А  уменьшилась  вдвое,  а  за 396 с — в 
4 раза.  Рассчитайте  константу  скорости  и  начальную  скорость  этой 
реакции. 
3.  Реакция  
 
2
2
 2NO + O
2NO

 
протекает  как  реакция  третьего  порядка.  При  температуре 570 К  кон-
станта  скорости  этой  реакции  равна  2,68 · 10
3
 л
2
/(моль
2
·с).  Определите 
период  полураспада  компонентов,  если  их  начальные  концентрации 
равны 0,5 моль/дм
3
.  

 
45
4.  Период  полураспада  одного  из  радиоактивных  изотопов  кобальта 
равен 5,3 года.  Рассчитайте  константу  скорости  этого  процесса  и 
определите, за сколько лет содержание этого изотопа кобальта в образце 
уменьшится на 25 %. 
5.  Разложение  пероксида  водорода  в  водном  растворе  протекает  по 
реакции  
 
2
2
2
2
2H O
O
2H O


 
Эта реакция относится к реакциям первого порядка. За изменением 
концентрации пероксида водорода следили путем титрования проб оди-
накового  объема KMnO
4
.  В  начальный  момент  времени  было  израсхо-
довано  на  титрование 22,8 
мл KMnO
4
,  через 10 
мин  от  начала  
реакции — 13,8 мл,  а  через 20 мин — 8,25 мл.  Рассчитайте  среднюю 
константу скорости данной реакции. 
6.  Процесс  взаимодействия  трифенилметилхлорида  с  метиловым 
спиртом протекает в среде бензола по уравнению 
 
6
5 3
3
6
5 3
3
(C H ) CCl CH OH
(C H ) COCH + HCl


 
Экспериментально установлено, что эта реакция относится к реак-
циям третьего порядка, так как в элементарном акте принимает участие 
еще  одна  молекула 
3
CH OH ,  играющая  роль  катализатора.  Рассчитайте 
период полураспада, если начальные концентрации компонентов равны 
0,106 моль/дм
3
,  а  константа  скорости  при  температуре 298 К  равна 
2,61 · 10
–3
 дм
6
/(моль
2
мин). 
7.  Константа скорости реакции второго порядка  
 
3
2
5
3
2
5
CH COOC H
NaOH
CH COONa + C H OH


 
равна 5,4 дм
3
/(моль с).  Сколько  эфира  прореагирует  за 20 мин,  если 
концентрации эфира и щелочи одинаковые и равны 0,01 моль/дм
3
? Ка-
кова должна быть начальная концентрация эфира, чтобы за это же вре-
мя прореагировало 80 % эфира? 
8.  Вещество  А  смешано  с  В  и  С  в  равных  концентрациях 
(с
0
 = 0,2 моль/дм
3
).Через 20 мин  осталось 50 % вещества  А.  Сколько 
вещества  А  останется  через 40 мин,  если  реакция  имеет  нулевой, 
первый, второй, третий порядок? 

 
46
9.  Изучение  термического  разложения  диметилсульфоксида (DMSO) 
проводили  при 340 
°С  путем  измерения  начальной  скорости 
образования  продукта  реакции  (метана).  Для  начальной  концентрации 
DMSO 
3
0
4,3 10
с



наблюдалось  следующее  изменение  концентрации 
метана во времени: 
t, с 
30  150 300 600 
4
3
CH
10
c

, М
 
0,125 0,50 1,00 1,85 
Определите начальную скорость образования метана и рассчитайте 
константу скорости этой реакции, считая, что процесс разложения явля-
ется реакцией первого порядка. 
10. При изучении газофазной реакции разложения ацетальдегида 
 
3
4
CH CHO
CH + CO

 
в присутствии паров иода при 391 °С наблюдалось следующее измене-
ние давления ацетальдегида во времени: 
t, с 0 
16 
31 
53 
70 
98 
110 
3
4
CH CHO
10
p


, Па
 
3,18 2,96 2,77 2,52 2,33 2,05 1,96 
Рассчитайте изменение общего давления газовой смеси во времени. 
Постройте  график  зависимости  изменения  давления  ацетальдегида  и 
общего давления газовой смеси во времени. 
11. В  процессе  β-излучения 1 г 
99
Mo  распадается  до 1/8 г  за 200 часов. 
Считая,  что  процесс  является  реакцией  первого  порядка,  рассчитайте 
константу скорости и определите период полураспада 
99
Mo. 
12. Кинетика реакции  
 
С
2
H
4
O + H
2

H

  С
2
H
5
OH 
первого порядка (вода взята в большом избытке) изучалась при началь-
ной  концентрации  окиси  этилена 0,12 М  в  среде 0,007574 М  хлорной 
кислоты.  Ход  процесса  контролировали  дилатометрически,  измеряя 
объем раствора как функцию времени. При 20 °С получены следующие 
данные: 
t, мин 0 
30 
60 
135 
300 
∞ 
показания дилатометра
 
18,48 18,05 17,62 16,71 15,22 12,29 
Рассчитайте среднюю константу скорости данной реакции. 
13. Константа скорости химической реакции первого порядка  

 
47
 
СH
3
COСH
3
 
 C
2
H
4
 + H
2
 + CO 
протекающей  в  газовой  фазе,  равна  2,6 · 10
–2
 мин
–1
.  Постройте  график 
зависимости  парциального  давления  СH
3
COСH
3
  и  общего  давления 
всей газовой смеси во времени, если начальное давление ацетона было 
равно 1 атм. 
14. Константа  скорости  взаимодействия  монохлоруксусной  кислоты  с 
водой (вода взята в большом избытке) при 298 К 
 
СH
2
ClCOOH + H
2

 CH
2
(OH)COOH + HCl 
равна 4,2 · 10
–2
 мин
–1
. Постройте график зависимости концентрации мо-
нохлоруксусной кислоты во времени (c
0
 = 0,1 М). Как будет изменяться 
объем щелочи, пошедшей на титрование образца реагирующей смеси во 
времени (изобразить на графике)? 
15. В результате реакции второго порядка  
 
2
2
2
HCOH + H O
HCOOH H O


 
через 2 часа  при  температуре 60 °С  прореагировало 0,215 моль/дм
3
  ис-
ходных  веществ.  Начальные  концентрации  компонентов  были  равны 
0,50 моль/дм
3
.  Рассчитайте  константу  скорости  реакции  и  определите 
время, за которое прореагирует 90 % исходных веществ. 
16. Известно, что реакция  
 
А 
 В + С 
протекает в жидкой фазе и имеет нулевой порядок. Константа скорости 
этой реакции равна 0,05 моль дм
–3
 мин
–1
. Напишите уравнение скорости 
реакции.  Через  сколько  времени  прореагирует  половина  исходного  ве-
щества,  если  c
0,A
 = 2,0 М.  Сколько  времени  необходимо,  чтобы  исход-
ное вещество израсходовалось полностью?  
17. Гидролиз метилацетата в щелочной среде 
 
3
3
3
3
CH COCH + OH
CH COO + CH OH



 
протекает  как  реакция  второго  порядка  с  константой  скорости  

= 0,137 моль
–1
 дм
3
 с
–1
 при 25 °С. Через сколько времени прореагирует 
половина  исходного  вещества,  если  начальные  концентрации  компо-

 
48
нентов  были  равны 0,50 М?  Сколько  времени  необходимо,  чтобы  ис-
ходное вещество израсходовалось практически полностью (на 99 %)? 
18. Константа скорости реакции второго порядка 
 
2
2
CO + Cl
COCl

 
протекающая на катализаторе, при 300 К равна 0,016 Па
–1
мин
–1
.  
Постройте  график  зависимости  изменения  парциального  давления 
СО и общего давления во времени.  
19. При 504 °С  и  р
0
 = 1,013 · 10
5
 Па  ацетон  разлагается  в  реакторе 
постоянного объема по реакции  
 
3
3
2
4
2
CH COCH (г)
C H +  CO  +  H

 
Константа  скорости  данного  процесса  равна  4,27 · 10
–4
 с
–1
.  Чему  будет 
равно  парциальное  давление  ацетона  и  общее  давление  газовой  смеси 
через 600 с от начала опыта? 
20. Константа скорости реакции  
 
3
2
5
3
2
5
CH I  +  C H ONa
CH OC H +  NaI

 
при  температуре 291 К  равна  4,96 · 10
–4
 дм
3
/(моль с).  Начальные  кон-
центрации  компонентов  равны 0,50 моль/дм
3
.  Постройте  график  изме-
нения концентрации реагирующих веществ за время 200 с. 
21. Разложение 
3
3
CH NNCH   протекает  при  температуре 603 
К  и 
р
0
 = 0,649 · 10
5
 Па по реакции 
 
3
3
2
6
2
CH NNCH
C H
N
k



 
Константа скорости при этой температуре равна 2,96 · 10
–3
 мин
–1
. Чему 
будет равно парциальное давление 
3
3
CH NNCH  и общее давление газо-
вой смеси через 60 мин от начала опыта? 
22. Взаимодействие компонентов протекает в среде этилового спирта 
 
3
7
3 2
3 2
3
7
C H I + (CH ) NH
(CH ) C H NHI

 
Константа  скорости  этой  реакции  при  температуре 333 
К  равна 
2,75 · 10
–3
 дм
3
/(моль с).  Начальные  концентрации  компонентов  равны: 

 
49
3 7
0
C H I
c
= 0,5 моль/дм
3
 и 
3 2
0
(CH ) NH
c
= 0,2 моль/дм
3
. Через какое время концен-
трация 
3 2
(CH ) NH  уменьшится наполовину? 
23. Разложение  пероксибензойной  кислоты  (
6
5
C H COOOH )  в  среде 
бензола  является  реакцией  первого  порядка.  При  температуре 352 К 
константа скорости равна  2,6 · 10
–5
 с
–1
.  За какое  время распадется 90 % 
кислоты, если ее начальная концентрация равна 0,1 моль/дм
3

24. Константа скорости реакции второго порядка 
 
3 5
3 3
3 4 2
3 2
3
3
[Pt(NH ) Cl] (NO )  + 2KI
 [Pt(NH ) I ] (NO )
NH + KNO + KCl



 
при температуре 40 °С равна 0,22 моль дм
–3
с
–1
. Если исходные концен-
трации  компонентов  равны  5 · 10
–3
 моль/дм
3
  и  10 · 10
–3
 моль/дм
3
,  соот-
ветственно,  чему  будет  равна  концентрация 
3 4 2
3 2
[Pt(NH ) I ] (NO )   через 
1560 с  от  начала  опыта?  Чему  равен  период  полураспада  данной  реак-
ции? 
25. Константа скорости разложения хлорида фенилдиазония 
 
6
5
2
6
5
2
C H N Cl(aq)
C H Cl(aq) + N (г)

 
в  воде  при 323 К  равна 0,071 мин
–1
.  Сколько  времени  будет  проходить 
реакция  при  начальной  концентрации  фенилдиазония,  равной 
0,05 моль/дм
3
,  чтобы  его  концентрация  в  растворе  стала  равна 
0,0002 моль/дм
3

2.4.2. Кинетика реакций в открытых системах 
1.  Пары 
2
5
N O   разлагаются  по  реакции 
2
5
2
2
2N O
4NO + O

,  которая 
имеет первый порядок и практически необратима. Пары
2
5
N O  проходят 
через  реактор  вытеснения,  в  котором  давление 
5
2 10
p
 
Па  и 
температура  Т = 400 К,  расход 
2
5
N O   на  входе  в  реактор  составляет 
0
1
3
n
  моль/с.  Объем  реактора 
2
V
 м
3
.  Определите  выход 
2
NO ,  если 
2
10
k


с
–1

2.  Раствор  этилацетата  с  концентрацией 
2
1,21 10


кмоль/м
3
  и  раствор 
едкого натра с концентрацией 
2
4,62 10


кмоль/м
3
 подают со скоростью 
3
3,12 10


  и 
3
3,14 10


кмоль/с  в  непрерывно  действующий  реактор 

 
50
идеального  смешения.  Объем  жидкости  в  реакторе  поддерживается 
равным 6 
м
3
.  Реакция  является  реакцией  первого  порядка, 
0,11
k

 м
3
/(кмоль с). Рассчитайте концентрацию этилацетата в растворе 
на  выходе  из  реактора  при  стационарном  режиме  и  степень  ее 
превращения. 
3.  В  реакторе  идеального  смешения  объемом 3 м
3
  протекает  реакция 
первого  порядка  A
 продукты.  В  реактор  подается  раствор  с 
начальной  концентрацией 
A,0
0,02
c

кмоль/м
3
  с  объемной  скоростью 
0,05


м
3
/с.  Константа  скорости  реакции 0,01
k

с
–1
.  Определите 
концентрацию  вещества  А  на  выходе  из  реактора  и  оцените  ее 
отклонение от стационарной концентрации. 
4.  Реакция  термического  распада  этилацетата  (А)  в  газовой  фазе  при 
650 К сопровождается образованием уксусной кислоты (В) и этилена: 
 
3
2
5
3
2
4
CH COOC H
CH COOH + C H
k


 
При проведении реакции в реакторе идеального смешения объемом 
V
 = 330 мл и при скорости подачи газовой смеси 

 = 4,5 мл/с в системе 
устанавливается стационарная концентрация уксусной кислоты, равная 
2,85 %  от  исходной  концентрации  этилацетата.  Реакция  проводится  в 
большом избытке азота, так что изменением объема при протекании ре-
акции можно пренебречь. Определите константу скорости реакции. 
5.  Определите  объем  реактора  идеального  вытеснения,  в  котором 
должна происходить реакция  
 
A
k

 продукты 
если степень превращения вещества равна 0,2. Константа скорости этой 
реакции 0,005 с
–1
,  а  объемная  скорость  подачи  исходного  вещества 

 = 0,02 м
3
/с. 
6.  В реакторе идеального смешения объемом 0,1 дм
3
 при постоянных p 
и Т происходит мономолекулярная газовая реакция 
 
2
5
2
4
C H Cl
C H
HCl
k



 
При  скорости  подачи 
2
5
C H Cl   в  реактор 

 = 40 см
3
/с,  степень  его 
превращения  в  продукты  равна 0,5. Какой  будет  степень  превращения 
при увеличении скорости подачи вдвое? 

 
51
7.  Стехиометрическая  смесь  СО  и  N
2
O  пропускается  через 
цилиндрический  реактор  идеального  вытеснения  длиной 25 см  со 
скоростью 5 
см/с.  Начальные  концентрации  СО  и  N
2
O  равны  
10
–3
 моль/дм
3
, а константа скорости реакции  
 
2
2
2
CO + N O
CO + N
k


 
равна 0,46 (дм
3
/моль)
0,5
с
–1
. Реакция проходит только в реакторе. Сколь-
ко раз нужно пропустить смесь СО с N
2
O, а затем смесь СО, СО
2
, N
2
O и 
N
2
  через  реактор,  чтобы  концентрации  всех  компонентов  стали  одина-
ковыми? 
8.  При 20 °С  и  p = 1,013 · 104 Па  через  реактор  идеального  смешения 
V = 
5 см
3
  прокачивается поток гелия,  содержащий диазометан СН
2
N
2
 в 
концентрации 10
–4
 моль/дм
3
.  Под  действием  УФ-облучения  СН
2
N
2
 
разлагается  на  N
2
  и  С
2
Н
4
.  При  объемной  скорости  потока 0,125 дм
3
/с 
степень превращения диазометана равна 0,4. 
Определите константу скорости данной реакции и рассчитайте, че-
рез какое время после начала облучения установится стационарная кон-
центрация диазометана? 
9.  В  камеру  идеального  смешения  объемом 0,1 
дм
3
  с  равными 
скоростями 10 см
3
/с  поступают  растворы,  содержащие  6 · 10
–4
 моль/дм
3
 
3
3
Os(Dip)

 и 4 · 10
–4
 моль/дм
3
 Fе
2+
. Происходит бимолекулярная реакция 
электронного  переноса  с  образованием Os(Diр)
2
3

  и  Fе
3+
.  Стационарная 
концентрация 
3
3
Os(Dip)

 
в камере была найдена равной 2 · 10
–4
 моль/дм
3

Считая, что порядок данной реакции равен двум, рассчитайте константу 
скорости этой реакции. 
10. Реакция  A B
2R
k
 

  проводится  в  реакторе  идеального 
смешения. Константа скорости реакции   = 2 · 10
–3
 м
3
/(кмоль с). Объем 
реактора  = 1,6 м
3
.  В  реактор  подается  поток  с  объемной  скоростью 

 = 1 · 10
–3
 м
3
/с  и  концентрацией  реагентов: 
A,0
c

1,05 кмоль/м
3

B,0
c
 2,4 кмоль/м
3

Определите 
концентрацию 
продукта 
и 
производительность реактора по продукту. 
11. В реакторе идеального смешения протекают параллельные реакции  
 
1
2
A
B
A
D
k
k


 

 
52
1
k
 0,6 · 10
–2

2
k
 1 · 10
–2
с
–1
.  Определите  концентрацию  вещества  А  на 
выходе из реактора и производительность реактора по веществу А, если 
объем реактора равен 1 м
3
, а 
A,0
c
2 кмоль/м
3

12. Реакция 
A
2C

  проводится  в  двух  реакторах  идеального 
смешения, соединенных последовательно. Объемы реакторов: 
1
0,4
V

 и 
2
0,8
V

 м
3
.  Подача  исходного  вещества  осуществляется  со  скоростью 
3
10



м
3
/с. 
Концентрация 
исходного 
вещества 
равна 
A,0
0,6
c

кмоль/м
3
.  Определите  константу  скорости  реакции,  если 
концентрация продуктов реакции на выходе из второго реактора равна 
0,5 кмоль/м
3

13. Жидкофазная  необратимая  реакция 1-го  порядка  протекает  без 
изменения  плотности  в  реакторе  периодического  действия.  Продукты 
реакции в исходном растворе отсутствуют. За время 
1
120 c
t

 в целевой 
продукт  превращается 20 % исходного  вещества.  Определите  степень 
превращения  через 
2
360 c
t

  в  непрерывно  действующем  реакторе 
идеального  вытеснения  и  непрерывно  действующем  реакторе 
идеального смешения.  
14. В  изотермическом  реакторе  идеального  вытеснения  протекает 
жидкофазная реакция первого порядка  
 
A
B
  
Константа скорости реакции exp(
/
)
k
A
E RT


с
–1
. 108500
E

Дж/моль, 
Т
 = 344 К;  A = 1013 с
–1
.  Начальные  концентрации  веществ  в  кмоль/м
3

A,0
4,5
c


B,0
0
c
 . 
Определите производительность реактора по продукту В, если объ-
емный расход 
3
3
0
1 10  м /с


 
, а объем реактора 
3
5 м
V

.  
15. Рассчитайте  степень  превращения  исходного  вещества  и 
концентрацию  продукта  реакции  A
B
 ,  протекающей  в  реакторе 
идеального вытеснения длиной 1 м и площадью сечения 0,07 м
2
, если в 
реактор  поступает  раствор  с  объемной  скоростью 
0,005


 м
3
/с  и 
концентрацией 
A,0
0,5
с

кмоль/м
3
,  а  константа  скорости  реакции 
1
0,06 c
k




 
53
16. Жидкофазная необратимая реакция 1-го порядка  A
R
  протекает в 
системе  равных  по  объему  (V = 0,6 м)  последовательно  соединенных 
реакторов  идеального  смешения.  Начальная  концентрация  вещества  А 
2
A,0
1,5 10
c



кмоль/м
3
. Скорость подачи 
3
10



м
3
/с, 
R,0
0
c
 . Константа 
скорости  реакции 
3
2 10
k

 
с
–1
.  Определите  производительность 
системы по продукту реакции. 
17. Рассчитайте  среднее  время  пребывания  реагентов  в  проточном 
реакторе  идеального  смешения,  необходимое  для  достижения  степени 
превращения  исходного  вещества 
0,8


.  В  реакторе  при  Т = const 
протекает  реакция 2A
R S
  ,  константа  скорости  которой 
2
2,5 10
k



м
3
/(кмоль с). Начальная концентрация реагента А на входе в 
реактор 
A,0
4
c

кмоль/м
3
.  
18. Определите  среднее  время  пребывания  реагентов  в  проточном 
реакторе  идеального  вытеснения  для  условий  вышеприведенного 
примера 17.  
19. Рассчитайте  степень  превращения  исходного  вещества  при 
протекании реакции 2A
 продукты в реакторе идеального вытеснения 
объемом 1 м
3
. Начальная концентрация 
A,0
2
c
 кмоль/м
3
,  k
 2,5 · 10
–2
 с
–1

а скорость подачи 

 = 2 · 10
–2
 м
3
/с.  
20. Реакция  A B
2C
 
  проводится  в  двух  реакторах  идеального 
вытеснения,  соединенных  последовательно.  Объемы  реакторов: 
1
0,2
V


2
0,6
V

 м
3
.  Концентрации  исходных  веществ  на  входе  в 
первый реактор равны: 
A,0
0,16
c


B,0
0,12
c

кмоль/м
3
. Скорость подачи 
исходных 
веществ 
равна: 

 = 1,2 · 10
–3
 м
3
/с, 
C,0
0
c
 , 
k
 = 
= 4,1 · 10
–2
 кмоль
–1
с
–1
м
3
.  Определите  производительность  системы  по 
продукту. 
21. Реакция  A
 продукты,  для  которой  константа  скорости  реакции 
k
 4,2 · 10
–3
 с
–1
,  проходит  в  реакторе  идеального  смешения  при 
скорости  подачи 
3
0,7 10




м
3
/с  и  начальной  концентрации 
2
A,0
3 10
c

 
кмоль/м
3
.  Рассчитате  объем  реактора,  чтобы  степень 
превращения вещества А в реакторе была равна 0,85. 
22. Для параллельной реакции  

 
54
 
1
2
A
B
A
D
k
k


 
где 
1
k
 4,6 · 10
–4
 и 
2
k
1,1 · 10
–4
 с
–1
, найдите степень превращения веще-
ства А за время 
t
  5000 с для реактора идеального смешения и реакто-
ра идеального вытеснения. 
23. Для  реакции  второго  порядка  A B
R S
     константа  скорости 
реакции 
k
  4,8 · 10
–2
 с
–1
кмоль
–1
м
3
.  Начальная  концентрация  веществ 
A,0
B,0
c
c


 0,07 кмоль/м
3
.  Концентрация  вещества  А  на  выходе  из 
системы  равна: 
A,0
c

0,005 кмоль/м
3
.  Определите  производительность 
системы  по  сырью.  Система  состоит  из  двух  последовательно 
соединенных реакторов идеального смешения (
1
V
  0,8 м
3
) и идеального 
вытеснения (
2
V
  0,2 м
3
). 
24. Для  реакции  второго  порядка  A B
R S
     константа  скорости 
реакции 
k
 4,8 · 10
–2
 с
–1
кмоль
–1
м
3
.  Начальная  концентрация  веществ 
A,0
B,0
c
c


0,07 кмоль/м
3
. Скорость подачи веществ 

  0,0015 м
3
/с. 
Определите  производительность  системы  по  сырью.  Система  со-
стоит  из  двух  параллельно  соединенных  реакторов  идеального  смеше-
ния (
1
V
  0,8 м
3
) и идеального вытеснения (
2
V
  0,2 м
3
). 
25. В  реакторе  периодического  действия  протекает  жидкофазная 
реакция  второго  порядка  A B
R S
     при  постоянном  объеме  и 
соотношении  начальных  концентраций  веществ 
A,0
B,0
:
c
c

0,55: 0,45. 
Известно,  что  за  время 

 80 с  степень  превращения  по  веществу  В 
достигает 30 %. Определите  степени  превращения  веществ  А  и  В  в 
реакторе идеального смешения и реакторе идеального вытеснения, если 
соотношение  концентраций  исходных  веществ  на  входе  в  реактор 
остается  прежним,  а  подача  исходных  веществ  осуществляется 
раздельно.  Скорости  подачи  равны: 
A

 0,0018, 
B

 0,0027 м
3
/с, 
объемы реакторов одинаковы и равны 
V
 5,2 м
3


 
55
Г Л А В А   3 .  МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ 

Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   26




©engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет