ĐỀ THI VÀ ĐÁP ÁN MÔN KỸ THUẬT PHẢN ỨNG

Theo dõi sự biến đổi của nồng độ của các chất theo các thời điểm khác nhau, người ta thu được bảng số liệu sau: Viết phương trình vận tốc của phản ứng trên... Xác định thời gian phản ứn

Trường Đại học Công nghiệp TP.HCM

Khoa Công nghệ Hóa học

Bộ môn Máy & Thiết bị

ĐỀ THI HỌC KỲ 3 (2013-2014) MÔN: KỸ THUẬT PHẢN ỨNG LỚP: DHHD6/HO6-HL

Câu 1 (3 điểm)

Định nghĩa hàm phân bố thời

gian lưu So sánh hoạt động của

2 hệ thống thiết bị phản ứng

khuấy trộn mắc nối tiếp có phổ

phân bố thời gian lưu như sau:

Câu 2 (3 điểm)

Phản ứng sơ đẳng có phương trình lượng hóa như sau: A + B  2R với nồng độ tác chất A, B ban đầu lần lượt là 0,8 M và 1 M Theo dõi sự biến đổi của nồng độ của các chất theo các thời điểm khác nhau, người ta thu được bảng số liệu sau:

Viết phương trình vận tốc của phản ứng trên

Câu 3 (4 điểm)

Phản ứng sơ đẳng A + B  2R + S được thực hiện trong thiết bị phản

ứng khuấy trộn hoạt động gián đoạn với k = 12 lít/mol.h Nhập liệu ban đầu gồm 300 lít A có nồng độ 0,8M và 500 lít chất B có nồng độ 0,48 M

a Xác định thời gian phản ứng của một mẻ với độ chuyển hóa chất A là 95% Tính năng suất sản phẩm R cho một mẻ

b Để rút ngắn thời gian phản ứng còn 2/3 lần so với ban đầu thì cần phải tăng nồng độ chất B ban đầu lên bao nhiêu

-

Trường Đại học Công nghiệp TP.HCM

Khoa Công nghệ Hóa học

Bộ môn Máy & Thiết bị

ĐÁP ÁN Đ MÔN: K

Câu 1 (3 điểm)

Định nghĩa hàm phân bố th

hoạt động của 2 hệ thống thiết bị ph

mắc nối tiếp có phổ phân bố thời gian lưu như sau

Câu

Hàm phân bố thời gian lưu (Residence Time Distribution

E : Độ đo sự phân bố thời gian

(Exit age distribution)

Ed: Phần lưu chất có thời gian

từ đến ( + d)

Phần lưu chất có thời gian lưu nh

Phần lưu chất có thời gian lưu l

So sánh hoạt động của 2 hệ th

- Hệ thống B có mức độ phân tán nhiều h

- Thời gian lưu trung bình c

Câu 2 (3 điểm)

Phản ứng sơ đẳng có phương tr

đầu lần lượt là 0,8 M và 1 M Theo dõi s

người ta thu được bảng số liệu sau:

t (phút) 15

XA (%) 2,5 Viết phương trình vận tốc của ph

Câu

p TP.HCM

ĐÁP ÁN ĐỀ THI HỌC KỲ-HK3-2013-2014 MÔN: KỸ THUẬT PHẢN ỨNG

LỚP : DHHD6/HO6-HL

thời gian lưu.So sánh phản ứng khuấy trộn

i gian lưu như sau

Đáp án

i gian lưu (Residence Time Distribution - RTD)

i gian lưu nhỏ hơn 1 là

i gian lưu lớn hơn 1 là

thống bình khuấy trộn mắc nối tiếp

ệ thống B có mức độ phân tán nhiều hơn hệ thống A

ình của hệ thống B cao hơn hệ thống A

ng có phương trình lượng hóa như sau : A + B → 2R vớ

1 M Theo dõi sự biến đổi của nồng độ của tác chất theo các th

15 30 45 60 75 90 2,5 25 45 62,5 75 80

a phản ứng trên

Đáp án

2014

Điểm Ghi chú

lưu

1,5

1,5

ới nồng độ tác chất A, B ban

t theo các thời điểm khác nhau,

90 115

80 85

Điểm Ghi chú

Phản ứng sơ đẳng (− ) = − =

0,5

Lấy tích phân ta có

( )= ( − 1)

0,5

Lập bảng

( ) theo t ta có

t 15 30 45 60 75 90 115

− (1 − )

0,005 0,065 0,152 0,288 0,470 0,588 0,758

Suy ra y = 0,007 x

k = 0,035

1,5

Phương trình vận tốc là (− ) = − = 0,035 0,5

Câu 3 (4 điểm)

Phản ứng sơ đẳng A + B  2R + S được thực hiện trong thiết bị phản ứng khuấy trộn hoạt động gián

đoạn với k = 12 lít/mol.h Nhập liệu ban đầu gồm 300 lít A có nồng độ 0,8M và 500 lít chất B có nồng độ 0,48 M

a Xác định thời gian phản ứng của một mẻ với độ chuyển hóa chất A là 95% Tính năng suất sản phẩm R cho một mẻ

b Để rút ngắn thời gian phản ứng còn 2/3 lần so với ban đầu thì cần phải tăng nồng độ chất B ban đầu lên bao nhiêu

a = , = 0.3 = , = 0,3 M= 1 0,5

Có thể giải bằng phương pháp đồ thị, khi đó kết quả cuối cùng đúng sẽ đạt 2,0 điểm

=

(− )

=

1

1 − −

1 1

= 240 , k = 12 lít/mol.h, V= 800 lít, = 0,3 , XA = 0,95 suy

ra t = 5,28 h

Năng suất R = 456 mol/5,28 h

0,5 0,5

0,5 0,5

b t = 5,28 x 2/3 = 3,52 h

k.CA0t = 12,7 tra hình 4.2 suy ra M=1,05 vậy CB0 = 0,315

Vậy cần sử dụng dung dịch ban đầu có nồng độ 0,504 M

0,5 0,5 0,5