题目
等温下在间歇反应器中进行二级不可逆液相反应 A = R,在5min内有50%的 A 分解,要达到分解率为75%,需要的时间为()min。A. 5B. 20C. 15D. 10
等温下在间歇反应器中进行二级不可逆液相反应 A = R,在5min内有50%的 A 分解,要达到分解率为75%,需要的时间为()min。
A. 5
B. 20
C. 15
D. 10
题目解答
答案
C. 15
解析
步骤 1:理解二级不可逆液相反应的速率方程
对于二级不可逆液相反应 A = R,其速率方程可以表示为:-d[A]/dt = k[A]^2,其中[A]是反应物A的浓度,k是反应速率常数,t是时间。
步骤 2:求解反应物A的浓度随时间变化的表达式
根据速率方程,可以求解出反应物A的浓度随时间变化的表达式为:1/[A] = kt + 1/[A]₀,其中[A]₀是反应物A的初始浓度。
步骤 3:利用已知条件求解反应速率常数k
根据题目条件,在5min内有50%的A分解,即[A] = 0.5[A]₀,代入步骤2中的表达式,可以求解出反应速率常数k = 1/(5[A]₀)。
步骤 4:求解达到分解率为75%所需的时间
根据题目条件,要达到分解率为75%,即[A] = 0.25[A]₀,代入步骤2中的表达式,可以求解出所需的时间t = 15min。
对于二级不可逆液相反应 A = R,其速率方程可以表示为:-d[A]/dt = k[A]^2,其中[A]是反应物A的浓度,k是反应速率常数,t是时间。
步骤 2:求解反应物A的浓度随时间变化的表达式
根据速率方程,可以求解出反应物A的浓度随时间变化的表达式为:1/[A] = kt + 1/[A]₀,其中[A]₀是反应物A的初始浓度。
步骤 3:利用已知条件求解反应速率常数k
根据题目条件,在5min内有50%的A分解,即[A] = 0.5[A]₀,代入步骤2中的表达式,可以求解出反应速率常数k = 1/(5[A]₀)。
步骤 4:求解达到分解率为75%所需的时间
根据题目条件,要达到分解率为75%,即[A] = 0.25[A]₀,代入步骤2中的表达式,可以求解出所需的时间t = 15min。