Дано Время пребывания: τ = 3000 с Энтальпия реакции: Δ = − 8 × 10 − 5 Дж/кмоль Константа скорости при 2 = 298 К: 2 = 20 , 0 с − 1 Константа скорости при 1 1 = 1 , 7 × 10 − 5 с − 1 Энергия активации: Δ 1 = 5 , 15 × 10 − 5 Дж/кмоль Начальная концентрация: ,

Добавлена: 05.06.2026
Обновлена: 05.06.2026
Предмет: Химия
Автор: Кэмп

#Химическая кинетика
#Химическая термодинамика

Дано Время пребывания: τ = 3000 с Энтальпия реакции: Δ = − 8 × 10 − 5 Дж/кмоль Константа скорости при 2 = 298 К: 2 = 20 , 0 с − 1 Константа скорости при 1 1 = 1 , 7 × 10 − 5 с − 1 Энергия активации: Δ 1 = 5 , 15 × 10 − 5 Дж/кмоль Начальная концентрация: ,

Условие:

Дано
Время пребывания:
τ
=
3000
с
Энтальпия реакции:
Δ\nH
=
−
8
×
10
−
5
Дж/кмоль
Константа скорости при \nT
2
=
298
К: \nk
2
=
20
,
0
с
−
1
Константа скорости при \nT
1
: \nk
1
=
1
,
7
×
10
−
5
с
−
1
Энергия активации:
Δ\nE
1
=
5
,
15
×
10
−
5
Дж/кмоль
Начальная концентрация: \nC\nA
,
0
=
1
,
35
кмоль/м
3
Универсальная газовая постоянная: \nR
=
8314
Дж/(кмоль·К) .Возможны два температурных режима проведения процесса: при поддержании в реакторе одинаковой температуры и в соответствии с линией оптимальных температур. Требуется определить:

оптимальную температуру, обеспечивающую максимальную степень превращения при проведении процесса по первому варианту при принятом
τ
ˉ
;
время проведения процесса по линии оптимальных температур до той же степени превращения, что и при проведении процесса в оптимальных условиях по первому варианту

Решение:

1. Дано

Время пребывания: $\tau = 3000$ с
Энтальпия реакции: $\Delta H = -8 \times 10^5$ Дж/кмоль (реакция экзотермическая)
Константа скорости при $T_2 = 298$ К: $k_2 = 20,0$ с $^{-1}$
Константа скорости при $T_1$ : $k_1 = 1,7 \times 10^{-5}$ с $^{-1}$
Энергия активации: $E_a = 5,15 \times 10^5$ Дж/кмоль (обозначим как $E_a$ )
Начальная концентрация: $C_{A,0} = 1,35$ кмоль/м $^3$
Газовая постоянная: $R = 8314$ Дж/(кмоль·К)

2. Определение оптимальной температуры ( $T_{opt}$ )

Для экзотермической реакции оптимальная температура — это температура, при которой с...

Внутри — полный разбор, аргументация, алгоритм решения, частые ошибки и как отвечать на каверзные вопросы препода, если спросит

Попробуй решить по шагам

Попробуй один шаг и продолжи в режиме обучения или посмотри готовое решение

Какой параметр является ключевым для определения оптимальной температуры проведения экзотермической реакции в реакторе идеального смешения при заданном времени пребывания?

Энтальпия реакции

Константа скорости реакции

Начальная концентрация реагента