题目
在间歇釜式反应器中进行液相反应A+B→P，测得二级反应速率常数：k=61.5×10 -2 L/(mol·h)，c A0 =0.307mol/L，计算当c B0 /c A0 =1和5时，转化率分别为0.5，0.9，0.99时所需反应时间，并对计算结果进行讨论。
在间歇釜式反应器中进行液相反应A+B→P，测得二级反应速率常数：k=61.5×10 -2 L/(mol·h)，c A0 =0.307mol/L，计算当c B0 /c A0 =1和5时，转化率分别为0.5，0.9，0.99时所需反应时间，并对计算结果进行讨论。
题目解答
答案
t 0.5 =5.31h，t 0.9 =47.7h，t 0.99 =524.4h t 0.5 =0.78h，t 0.9 =2.78h，t 0.99 =5.81h
解析
步骤 1：确定反应类型和速率方程
反应A+B→P为二级反应，速率方程为：r=k[c_A][c_B]，其中k为速率常数，[c_A]和[c_B]分别为反应物A和B的浓度。
步骤 2：计算不同转化率下的反应时间
对于间歇釜式反应器，反应物A和B的初始浓度分别为c_A0和c_B0，转化率X定义为：X = [c_A0 - c_A] / c_A0。根据速率方程和转化率，可以推导出反应时间t的表达式。当c_B0/c_A0 = 1时，反应时间t的表达式为：t = 1 / (k * c_A0 * X)。当c_B0/c_A0 = 5时，反应时间t的表达式为：t = 1 / (k * c_A0 * (1 + 4X))。
步骤 3：代入数值计算
将k=61.5×10^-2 L/(mol·h)，c_A0=0.307mol/L，X=0.5，0.9，0.99代入上述表达式，计算出不同转化率下的反应时间。
反应A+B→P为二级反应，速率方程为：r=k[c_A][c_B]，其中k为速率常数，[c_A]和[c_B]分别为反应物A和B的浓度。
步骤 2：计算不同转化率下的反应时间
对于间歇釜式反应器，反应物A和B的初始浓度分别为c_A0和c_B0，转化率X定义为：X = [c_A0 - c_A] / c_A0。根据速率方程和转化率，可以推导出反应时间t的表达式。当c_B0/c_A0 = 1时，反应时间t的表达式为：t = 1 / (k * c_A0 * X)。当c_B0/c_A0 = 5时，反应时间t的表达式为：t = 1 / (k * c_A0 * (1 + 4X))。
步骤 3：代入数值计算
将k=61.5×10^-2 L/(mol·h)，c_A0=0.307mol/L，X=0.5，0.9，0.99代入上述表达式，计算出不同转化率下的反应时间。