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1、2-5丁丁烯烯制丁二制丁二烯烯假假设设反反应应按如下步按如下步骤进骤进行行:（1）分）分别别写出写出A、C为为控制步控制步骤骤的均匀吸附的均匀吸附动动力学方程；力学方程；（2）写出）写出B为为控制步控制步骤骤的均匀吸附的均匀吸附动动力学方程，若反力学方程，若反应应物物和和产产物的吸附都很弱，物的吸附都很弱，问问，此，此时时反反应对应对丁丁烯烯是几是几级级反反应应。（1）A为控制步骤为控制步骤（1）C为控制步骤为控制步骤（2）B为控制步骤为控制步骤（2）丁烯反应级数判断）丁烯反应级数判断2-10 某氨合成催化某氨合成催化剂还剂还原后比表面原后比表面积积Sgm2/g，孔容，孔容Vg=。气体混合物中
2、。气体混合物中yNH3，yH2，yN2，yCH4，yAr，温度，温度400，压力。催化剂的孔隙率，压力。催化剂的孔隙率， ，曲折因子曲折因子。 已知计算分子扩散系数时，各组分的分子扩散体积如下：已知计算分子扩散系数时，各组分的分子扩散体积如下：氢；氮；氨；甲烷；氩。氢；氮；氨；甲烷；氩。求：求：(1)计入计入Knudsen扩散时，氨的有效扩散系数扩散时，氨的有效扩散系数Deff,NH3;(2)不计入不计入Knudsen扩散时，氨的有效扩散系数扩散时，氨的有效扩散系数Deff,NH3;解：解：带入数据得：带入数据得：由双分子扩散系数的经验公式得：由双分子扩散系数的经验公式得：CH4、Ar不参加反
3、应，所以，不参加反应，所以，NCH4=0; NAr =0。所以：所以：由由Stefan-Maxwell方程得：方程得：即得：即得：代入数据得代入数据得由于由于(1)当计入当计入Knudsen扩散时扩散时得：得：(2)当不计入当不计入Knudsen扩散时扩散时得：得：2-11 求下述情况下，催化求下述情况下，催化剂剂孔道中的孔道中的CO的有效的有效扩扩散系数。已知散系数。已知气体混合物中各气体混合物中各组组分的摩分的摩尔尔分数：分数：yH2O，yCO，yCO2，yN2=0.24;温度温度400，压力。催化剂平均直径，压力。催化剂平均直径10nm，孔隙率，曲折因子，孔隙率，曲折因子。解：解：2-1
4、2 用空气在常用空气在常压压下下烧烧去催化去催化剂剂上的上的积积碳，催化碳，催化剂颗剂颗粒直径粒直径为为5nm，颗颗粒有效粒有效导热导热系数系数e(),每燃每燃烧烧1molO2放出放出热热量量108J，燃，燃烧温度烧温度760,时，氧在催化剂颗粒内的有效扩散系数为时，氧在催化剂颗粒内的有效扩散系数为510-7cm2/s。试估计定态下，催化剂颗粒表面与中心的最大温差。试估计定态下，催化剂颗粒表面与中心的最大温差。解：解：由球形催化剂内组分的浓度差与温度差的关系式由球形催化剂内组分的浓度差与温度差的关系式知当颗粒中心处知当颗粒中心处O2的浓度为零，即的浓度为零，即CO2=0时，温差最大。时，温差最
5、大。即即代入数据代入数据2-13 乙乙烯烯直接水合制乙醇可直接水合制乙醇可视为对视为对乙乙烯烯的一的一级级不可逆反不可逆反应应，在在300 、Pa下，下，ks-1,Deff10-4cm2/s，采用直径与高均为，采用直径与高均为5mm的圆柱形催化剂，求内扩散有效因子的圆柱形催化剂，求内扩散有效因子。解：解：对于不同形状的催化剂颗粒，西勒模数均可表示为对于不同形状的催化剂颗粒，西勒模数均可表示为: :2-14 某催化反某催化反应应在在500 下进行，已知本征反应速率下进行，已知本征反应速率rA=10-5PA2mol/()(式中式中PA的单位为的单位为MPa)，催化剂为直径与高皆为，催化剂为直径与高皆为5mm的圆柱体，的圆柱体，Pg/cm3,颗颗粒外表面粒外表面A的分的分压压PAMPa，粒内，粒内组组分分A的有效的有效扩扩散系数散系数Deffcm2/s。求催化剂的内扩散有效因子求催化剂的内扩散有效因子。解：解：由题意知，此为二级反应由题意知，此为二级反应由由由题意知，此为二级反应由题意知，此为二级反应得得
