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：（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+）= 空气 4/（2+4+）= H 2O （2+4+）=
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 )= mol n P =n A0Y P = mol n C =n A0(X A -Y P )= 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 = mol n O =n O0-1/2n P -3/2n C = mol
n N =n N0= 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 HCHO H 2O CO 2 O 2
N 2
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 O 2 7 总计
100
由于反应器出口气体中乙烯和氧的摩尔分数已知，所以可列出下面两个方程：
131.02100215=--
-x y x 及 048.02
1002327=-
-
-x y
x 解得：x= y= 乙烯的转化量为：+2=
所以，乙烯的转化率为：15=% 环氧乙烷的收率为：15=% 反应的选择性为：S=.1333=%
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=×=
丁二烯的量=×=
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h ，C 4H 6O 2为h ：
转化率 %84%100106
.110=⨯-=
X 单程收率 %37.53%10030
102
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--⨯=⨯⨯=-=
L mol X C C C A A B B /10717.58.010382.2210528.9233300---⨯=⨯⨯⨯-⨯=-=
L mol C kC r R B A c C /10447.510717.510764.42634---⨯=⨯⨯⨯⨯=== L mol r R C D /10179.210447.54456--⨯=⨯⨯==
（2）对于恒压过程，是个变容反应过程，由（）式可求得总摩尔数的变化
21
2141=--+=∑
=A t A υυδ 反应物A 的原始分率：
2.04
11
0=+=
A y 由
（
）
式
可
求
得
转
化
率
为
80%
时
的
浓
度
：
L mol X y X C C A A A A A A /10609.38
.02.021)8.01(10382.21)1(4300--⨯=⨯⨯+-⨯⨯=+-=δ
L mol X y X C C C A A A A A B B /10331.48
.02.0218.010382.2210528.912533000---⨯=⨯⨯+⨯⨯⨯-⨯=+-=δ
L mol C kC r B A A /10126.310331.410069.32654---⨯=⨯⨯⨯⨯== L mol r R C C /10126.36-⨯==
2-8解：在初始浓度相同的条件下，有：2211t k t k =
又 RT
E
Ae k -=
∴ )11(ln
1
221T T RT E k k --= 则 1
221ln )1
1(
t t T T R E --= 代入数据，得 mol kJ E /074.98=
2-13解：对二级反应 P B A −→−
+ 有 )(00A A B A B A A
A C C C kC C kC dt
dC r -+==-= 对上式积分 )11ln()(1
00A
B A B X X
C C k t ---=
a ）. 10
0=-=
A A
B
C C C M 时，002A B C C =
当5.0=A X 时，25.01=B X ,h t 3
1104.5-⨯=； 当9.0=A X 时，45.02=B X ,h t 2
210
27.2-⨯=；
当99.0=A X 时，495.03=B X ,h t 2
31023.5-⨯=。

b ）. 50
0=-=
A A
B
C C C M 时，006A B C C =
当5.0=A X 时，083.01='B
X ,h t 3
110616.1-⨯='； 当9.0=A X 时，15.02='B
X ,h t 3
21072.5-⨯='； 当99.0=A X 时，165.03='B
X ,h t 231018.1-⨯=' 讨论：在初始物料相同的条件下，要求的转化率越高则所需要的反应时间越长，而且在高转化率时增大一定的转化率所需的时间较低转化率时要长得多；在转化率一定的条件下，过量比越大，所需要的反应时间越短。