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問(wèn)答題 氨合成塔入口的氣體組成為3.5%NH₃，20.8%N₂，62.6%H₂，7.08%Ar及5.89CH₄。該塔是在30MPa壓力下操作。已知催化劑床層中某處的溫度為490℃，反應(yīng)氣體中氨含量為10%（mol），試計(jì)算該處的反應(yīng)速率。在Fe催化劑上氨合成反應(yīng)速率式為：

參考答案：

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1.問(wèn)答題 已知在Fe-Mg催化劑上水煤氣變換反應(yīng)的正反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程為：

試計(jì)算：
（1）以反應(yīng)體積為基準(zhǔn)的速率常數(shù)k_V。
（2）以反應(yīng)相界面積為基準(zhǔn)的速率常數(shù)k_g。
（3）以分壓表示反應(yīng)物系組成時(shí)的速率常數(shù)k_g。
（4）以摩爾濃度表示反應(yīng)物系組成時(shí)的速率常數(shù)k_C。

參考答案：

2.問(wèn)答題 在等溫下進(jìn)行液相反應(yīng)A+B→C+D，在該條件下的反應(yīng)速率方程為：

若將A和B的初始濃度均為3mol/l的原料混合進(jìn)行反應(yīng)，求反應(yīng)4min時(shí)A的轉(zhuǎn)化率。

參考答案：

3.問(wèn)答題 在一管式反應(yīng)器中常壓300℃等溫下進(jìn)行甲烷化反應(yīng)：CO+3H₂+CH₄+H₂O，催化劑體積為10ml，原料氣中CO的含量為3%，其余為N₂,H₂氣體，改變進(jìn)口原料氣流量Q₀進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)得出口CO的轉(zhuǎn)化率為：

試求當(dāng)進(jìn)口原料氣體流量為50ml/min時(shí)CO的轉(zhuǎn)化速率。

參考答案：

4.問(wèn)答題 在一體積為4L的恒容反應(yīng)器中進(jìn)行A的水解反應(yīng)，反應(yīng)前 A的含量為12.23%（重量），混合物的密度為1g/mL，反應(yīng)物A的分子量為88。在等溫常壓下不斷取樣分析，測(cè)的組分A的濃度隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)如下：

試求反應(yīng)時(shí)間為3.5h的A的水解速率。

參考答案：

5.問(wèn)答題 工業(yè)上采用銅鋅鋁催化劑由一氧化碳和氫合成甲醇，其主副反應(yīng)如下：

由于化學(xué)平衡的限制，反應(yīng)過(guò)程中一氧化碳不可能全部轉(zhuǎn)化成甲醇，為了提高原料的利用率，生產(chǎn)上采用循環(huán)操作，即將反應(yīng)后的氣體冷卻，可凝組份變?yōu)橐后w即為粗甲醇，不凝組份如氫氣及一氧化碳等部分放空，大部分經(jīng)循環(huán)壓縮機(jī)后與原料氣混合返回合成塔中。下圖是生產(chǎn)流程示意圖

試計(jì)算：
（1）一氧化碳的單程轉(zhuǎn)換率和全程轉(zhuǎn)化率；
（2）甲醇的單程收率和全程收率。

參考答案：